基于瓦斯吸附-解吸试验确定瓦斯含量临界值

为了确定瓦斯含量临界值,以预测煤与瓦斯突出区域,提出了基于瓦斯吸附-解吸试验的瓦斯含量临界值确定方法。通过瓦斯吸附-解吸试验建立了瓦斯压力、瓦斯含量与钻屑瓦斯解吸指标Δh2的关系式,得出平煤一矿丁6煤层Δh2的临界值为160 Pa,进而计算出Δh2取临界值时对应的最小瓦斯含量为5.04 m3/t,这与通过朗格缪尔公式法初步确定的瓦斯含量临界值5 m3/t具有较好的一致性。工程应用验证了基于瓦斯吸附-解吸试验的瓦斯含量临界值确定方法的合理性。

不同矿化度水对煤的甲烷解吸影响的试验研究

为了研究水分及其矿化度对煤样甲烷解吸的影响,以平顶山矿区己16-17煤样为例,开展了干燥和不同矿化度(0、2、5、15 g/L)饱和水条件下煤样的等温解吸试验,探讨了不同矿化度水对煤的甲烷解吸性能的影响。结果表明:不同矿化度水的存在,大幅减小了煤的甲烷解吸初速度、解吸总时间和甲烷解吸总量;不同程度地增加了各时间段甲烷解吸量占解吸总量的比例,但该比例的增幅随平衡压力的增大而呈现不同程度的下降;但对煤的甲烷解吸拟合规律影响不大。对于不同矿化度饱和水煤样,不同平衡压力下,各煤样前期解吸速度衰减都较快;相同平衡压力下,随矿化度的增大,各煤样甲烷解吸的初期速度、解吸总时间和解吸总量均呈现先增大后减小的规律,解吸总量最大时矿化度约为2.5 g/L;此后,解吸总量逐步减小,减小幅度逐步降低,当矿化度为15 g/L时,煤样的甲烷解吸总量甚至低于0 g/L饱和水煤样;甲烷解吸总量不会一直下降,当矿化度大于20 g/L时,其对甲烷解吸总量的变化无明显作用。研究认为水分子除了竞争占据甲烷分子的吸附点位外,还多层吸附于煤表面占据甲烷吸附通道,进一步减少了煤对甲烷的吸附量;当水分增至饱和时,多余水分会以游离态赋存于煤粒间大孔隙中,在一定温压条件下,甲烷可以溶解到这部分水中,增加了煤对甲烷的“吸附”量,因此,饱和水煤体等温吸附甲烷的量主要包括甲烷在煤孔、裂隙水中的极限溶解量和在剩余孔隙中的极限吸附量2个部分,矿化度水中无机盐离子则影响前者,且通过水合作用和间隙填充这2种竞争机制来影响甲烷的溶解和扩散;总体而言,不同矿化度饱和水煤体解吸时,水中无机盐离子的水合作用利于增强甲烷分子在煤孔、裂隙游离水中的扩散运移能力,而间隙填充则相反。在低温条件(小于85℃)下,水合作用占据主导,因此,矿化度较低时,促进甲烷在煤孔、裂隙游离水中的扩散运移;矿化度较高时,则会减小孔、裂隙游离水的有效间隙度而降低气体扩散运移能力,但存在一个极限值,超过该值后矿化度对煤的甲烷解吸总量的影响不大。

高温条件下瓦斯解吸机理试验研究

为了进一步加深高温条件下瓦斯吸附解吸的动力学认识,本文以贵州省松河煤矿突出煤样为研究对象,开展了系列温度(40℃、50℃、60℃)和系列压力(1 MPa、1.5 MPa、2 MPa)下的吸附解吸试验,分析了瓦斯解吸量、解吸速度和加速度随时间变化的规律,得出结论:随着温度升高,吸附常数a值逐渐升高,b值略微减小,说明升温极易促进瓦斯解吸,且随着时间的推移解吸速率和加速度逐渐减小。从分子动力学角度,阐述了升温促进瓦斯解吸的机理。验证了煤对瓦斯的吸附是放热过程,解吸是吸热过程,升温促进了瓦斯的解吸作用,抑制了煤对瓦斯的吸附作用。

小分子DOM对铁锰二元氧化物吸附氧化As(Ⅲ)的影响机制——基于批试验与DFT计算

通过铁锰二元氧化物(FMBO)上砷吸附-解吸批试验,结合X射线光电子能谱(XPS)表征和密度泛函理论(DFT)计算探究不同小分子DOM(黄腐酸、天冬氨酸、单宁酸)对FMBO吸附氧化As(Ⅲ)的影响机制。结果表明:3种小分子DOM通过占据吸附位点以及形成DOM-As络合来抑制FMBO吸附As(Ⅲ);3种小分子DOM对FMBO吸附As(Ⅲ)的抑制效果表现为单宁酸>黄腐酸>天冬氨酸;黄腐酸中酚羟基通过As—O共价键与亚砷酸自发络合,抑制了FMBO对亚砷酸的吸附;天冬氨酸中氨基与亚砷酸络合困难,As—N键不易形成,对As(Ⅲ)在FMBO上吸附的影响最小;黄腐酸与单宁酸通过抑制FMBO中Mn(Ⅳ)对As(Ⅲ)的氧化,使矿物表面As(Ⅴ)的比例降低。

钨连续离子交换试验研究

为了解决现有固定床单柱离子交换技术的不足,文章进行钨连续离子交换试验研究。采用转盘式模拟移动床实现了钨连续离子交换,试验中在吸附段和解吸段的进料方式采用下进料,洗钨和洗氯段采用上进料,各段柱子数量依次为3、3、4、2,按照一定流速进料,得到的解吸段高纯液WO_3浓度能达到243.93 g/L,与固定床单柱相比,洗钨洗水量节约55.7%,洗氯洗水量节约44.4%,连续离子交换工艺较现有生产工艺更环保、高效。

土壤中苯系物在表面活性剂溶液中的解吸研究

选用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠(LAS和SDS),阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAB)和非离子表面活性剂(AEO-9和SA-20)对污染土壤进行解析试验。研究了用表面活性剂解吸土壤中的苯系物,从而为淋滤冲洗被石油污染的农田提供理论依据。试验表明,阴离子表面活性剂对苯系物的去除效率达95%,非离子表面活性剂对苯系物的去除率达85%,而阳离子表面活性剂无明显去除效果。

吉林西部洋沙泡底泥及周边土中氟释放研究

洋沙泡作为"引嫩入白"供水工程的设计蓄水水库,由于湖泊水体及底泥中氟的含量很高,对供水工程存在一定的环境影响。为了进一步确定引水工程实施后,洋沙泡底泥氟的释放对引入水体氟含量的影响,本文设计了氟的解吸试验。试验先将水样和底泥土样进行混合,然后连续振荡使底泥中的水溶性氟充分解吸,在不同时间段测定底泥氟的释放量。解吸试验结果表明:土样中氟含量很高,与水体接触后氟的释放作用强烈并逐渐变缓;氟的释放量与时间成对数曲线的关系,水样原始氟含量对底泥氟的解吸有一定的影响。

黄芩中黄酮类药效部位大孔吸附树脂纯化工艺研究

[目的]研究黄芩中黄酮类药效部位的大孔树脂纯化工艺。[方法]以黄酮类药效部位含量为指标,考察大孔树脂静态吸附、解吸试验和动态吸附、解吸试验工艺参数。[结果]D101型大孔吸附树脂对黄酮类药效部位的适宜纯化工艺条件:上柱液浓度0.5g mL^(-1),吸附流速3mL min^(-1),洗脱流速10mL min^(-1),水洗脱体积为3BV,70%乙醇洗脱体积为7BV。[结论]D101大孔吸附树脂纯化黄芩中黄酮类成分方法,操作简便、重现性好、消耗少、树脂再生处理方便、所得药效部位含量高等,具有较好的推广前景。

星海湖底泥氟化物与湖水氟化物浓度关系初步研究

星海湖位于宁夏回族自治区石嘴山市,近年来湖水氟化物浓度一直较高。为查明底泥氟化物含量与湖水氟化物浓度之间的关系,本文对底泥中的氟化物含量进行了测定并设计了氟的解吸试验。初步实验结果表明:星海湖底泥中含氟量很高,与水体接触后水溶性氟释放量较大,湖水中的氟化物浓度与底泥释放出的水溶性氟化物浓度呈正相关,两者间存在线性关系。