底吹电弧炉水模型熔池内气液综合传质系数的测定

根据溶液的ｐＨ值与ＣＯ２溶解量间的关系，测定了３０ｔ底吹电弧炉１∶７水模型中溶液的气液总综合传质系数（ｋＬＡ）与液体表面的气液综合传质系数（ｋＬＡ）Ｓ，由此计算了气泡区综合传质系数（ｋＬＡ）Ｂ．结果表明，底吹ＣＯ２后气泡区与表面区均因发生吸气反应而使溶液ｐＨ值降低；综合传质系数（ｋＬＡ）、（ｋＬＡ）Ｂ和（ｋＬＡ）Ｓ均随气体流量增大而增大；且回归得到了（ｋＬＡ）、（ｋＬＡ）Ｓ与气体流量Ｑ之间的关系分别为（ｋＬＡ）＝２．８０·Ｑ０．５１，ｃｍ３／ｓ；（ｋＬＡ）Ｓ＝１．２６·Ｑ０．４８，ｃｍ３／ｓ；

含瓦斯煤粒综合传质系数的实验研究

通过实验研究了不同煤阶煤样在不同压力条件下吸附不同气体的综合传质系数α的变化规律。结果表明:α随着压力的增加而增加且呈指数变化关系;在相同压力下,α随着煤阶的增加而减小;煤层中注入的CO2优先提高CH4的解吸速率,增加了CO2对CH4的置换量。该结果从理论上说明了注入CO2提高煤层气采收率的有效性和可行性。

煤系地层注入CO_2开采煤层气质交换的机理

论述了注CO2开采煤层气质交换机理和煤系地层封存CO2意义,建立了注CO2开采煤层气的物理数学模型。采用饱和食盐水集气方法测定了表征解吸阻力大小的综合参数——综合传质系数α随浓度、煤变质程度、放散时间的变化规律。试验结果表明:α随煤粒吸附基质浓度的增大而增大;变质程度相同时,CH4的α随时间的衰减较CO2的α随时间的衰减慢;基质浓度相同时,煤变质程度越高,α越小,且对不同变质程度的煤岩,CH4的α大于CO2的α,即不同变质程度的煤岩对CO2的吸附能力都大于CH4。说明注气增加储层压力促进气体解吸置换,各种煤岩对CH4的解吸量大于对CO2的解吸量这一现象与煤的变质程度无关。因此,在不同变质程度煤层,甚至煤系地层中,注气开采煤层气与储存CO2技术在理论上都是可行的。