吸附势理论在煤层气吸附解吸研究中的应用

以晋城无烟煤为研究对象,进行了30℃时煤对甲烷和氮气的吸附解吸试验。基于吸附特性曲线的唯一性特点,根据30℃甲烷的吸附解吸数据,以吸附势理论为依据,预测了50℃时甲烷的等温吸附曲线,结果表明预测曲线与实测曲线吻合良好,其预测值平均绝对误差为0.5 cm3/g,平均相对误差为3.12%。同时依据30℃时氮气和甲烷的吸附特性曲线,发现氮气和甲烷的吸附势对应压力在0.61 MPa时存在交点,表明压力低于0.61 MPa时氮气的吸附势高于甲烷的吸附势,此时注入氮气对提高煤层气的增产具有促进作用,这为煤储层在N2-ECBM(注氮增产法)过程中确定氮气的注气压力范围提供了初步的理论依据。

低温低压下煤微孔吸附特性研究

为探究煤及瓦斯突出的动力来源与煤微孔吸附的关系,利用物理化学吸附仪,开展煤样低温氮吸附试验;采用非线性拟合方法分析试验数据,根据微孔填充和多分子层吸附理论,分析煤的微孔填充与介孔表面吸附的分界点;利用杜比宁-拉杜什科维奇(D-R)方程和理想气体状态方程,计算煤的微孔填充率、气体在解吸过程中的压力。结果表明:煤中微孔填充现象和多分子层吸附的分界点是相对压力为0. 01;煤的微孔内有超过48%的体积被气体填充,这些气体在解吸过程中产生的压力在30. 38 MPa以上,这一压力作用于煤体,会导致煤体破碎,诱发大量气体释放,为煤与瓦斯突出提供动力来源。

多孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的制备与孔结构

以甲苯和正庚烷为混合致孔剂,悬浮法制备多孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(St-DVB)。在77K低温下,采用氮气吸附法测定了多孔St-DVB共聚物的氮气吸附-脱附等温线。通过改变交联度和致孔剂组分(甲苯与正庚烷配比),研究了它们对共聚物微观孔结构的影响。结果表明,共聚物的孔体积和平均孔径随甲苯与正庚烷配比的增大而减小,比表面积和微孔体积在甲苯与正庚烷配比为1∶1时最大。交联度对共聚物孔结构的影响显著,比表面积和孔体积随交联度的增大而明显增加,平均孔径随交联度的增大而减小。

机动车三元催化剂结构性能的研究

当前治理汽车尾气污染的最好方法是采用含有贵金属的三元催化剂同时对NOx、HC、CO进行处理。催化转化器的结构性能直接影响催化效率的高低,准确测定及鉴定催化剂中主要部件的结构性能指标就具有重要意义。该文利用X-射线衍射光谱仪(XRD)、扫描电子显微镜能谱分析技术(SEM-EDS)以及等温液氮吸附-脱附技术对6种使用过的和未使用过的机动车尾气三元催化剂的结构性能进行分析研究。结果表明:可以通过X-射线衍射光谱仪区分各催化剂载体的材质,文中样品经鉴定都为堇青石陶瓷蜂窝载体,不同催化剂的比表面积和孔容存在差异;通过扫描电子显微镜可以观察到催化剂载体表面涂层的微观结构,及一些催化剂载体表面涂层出现的裂纹;通过能谱分析各载体主要元素的大致含量。

复合改性膨润土对氨氮废水的吸附及脱附

为了研究氨氮的吸附及脱附机理,使用了SDS(十二烷基硫酸钠)和AlCl_3·6H_2O(六水合三氯化铝)复合改性制备的改性膨润土对氨氮废水进行吸附及脱附性能研究。首先通过改性膨润土对含氨氮废水的吸附动力学实验和等温吸附实验研究膨润土的吸附过程,再利用KCl作为脱附剂,对吸附饱和的膨润土进行脱附再生,使用再生的脱附膨润土复合材料进行吸附实验。实验表明,动力学实验中,准二级动力学方程能够更好的模拟氨氮废水的吸附过程,Langmuir模型和Freundlich模型均能拟合氨氮的吸附过程,但综合评价,选用Freundlich等温方程式。脱附剂KCl溶液pH为3、浓度为550 mg·L^(-1)时,搅拌速度为250 r·min^(-1),室温下搅拌20 min,吸附饱和膨润土能够很好地脱附,脱附率达到75.21%。再生的复合膨润土材料对氨氮的去除率为62.83%。