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中国科学院力学力学所在深层页岩吸附气与游离气量化表征研究中取得进展（图）
深层页岩吸附气 游离气量化 热力学
2023/6/27
加快深层页岩气勘探开发力度，对于保障国家能源安全和助力实现“双碳”目标具有重要的战略意义。在深层（埋深大于3500m）页岩的高温高压环境下，纳米孔隙更发育，限域空间内的气体将以“类固态密堆积”形式存在，密度远大于游离态气体的密度。此外，随着孔径减小，甲烷的热力学参数也会发生变化，不同页岩孔隙中赋存的甲烷相态特征差异很大。如何准确描述和定量表征深层页岩储层中吸附气和游离气是深层页岩气勘探开发中的难点...
超临界条件下页岩二元气体竞争吸附与页岩气资源富集规律研究获进展（图）
超临界 页岩二元气体 竞争吸附 资源富集规律
2022/9/13
气体吸附是页岩中重要的气体行为，吸附气是页岩气主要的赋存状态之一。页岩气体吸附特征与机理对页岩气资源潜力评价、勘探有利区优选及开发策略选择均具有重要意义。目前，页岩气体吸附研究多聚焦于甲烷一元气体吸附体系，针对具有更强吸附能力的乙烷关注度较低。乙烷是页岩气中除甲烷外最主要的烃类气体种类，二者的竞争吸附行为会显著影响页岩孔隙中的气体赋存状态和页岩气开采过程中的气体迁移特征。此外，页岩气产层温压条件下...
力学所在深层页岩气吸附行为研究中取得进展（图）
深层页岩气 碳中和 流固耦合系统力学 产能预测
2022/3/11
在“碳达峰”和“碳中和”目标背景下，加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系是党中央和国家作出的重大战略决策。我国深层页岩气资源十分丰富，是向低碳能源转型的重要战略资源。深层（超过3500m）页岩储层高温高压，纳米孔隙发育，在纳米限域空间内的气体将以“类固态密堆积”形式存在。深层页岩气赋存状态特征与中浅层页岩气存在明显差异，不同赋存状态对于页岩气流动和产能的影响很大。如何准确描述深层页岩气吸附行为是评...
煤层甲烷吸附性研究对于指导煤层气勘探开发以及揭示煤层储气机理具有重要作用。通过钻井取样、煤岩—煤质特性分析以及甲烷等温吸附实验，研究了川南煤田古叙矿区龙潭组不同深度煤层的煤质特征与甲烷吸附性差异，运用多元线性逐步回归方法分析了影响煤层甲烷吸附能力的主要因素。
为了探究水分及其矿化度对煤样吸附甲烷能力的影响,以准噶尔盆地南缘玛纳斯矿区侏罗系西山窑组块状煤样为例,采用矿化度水配制—样品制备—样品大气压下水浸—高压下注水—等温吸附实验的实验步骤,开展煤样干燥、饱水及含不同矿化度水条件下煤的等温吸附实验,探讨不同矿化度水对煤储层吸附性能的影响。
褐煤具有天然多孔性质，可以吸附废水中的污染物。文章研究了模拟废水中苯酚和氨氮在褐煤表面的单组分和双组分吸附特性，考察了温度、吸附反应时间和浓度等因素对吸附量的影响，并利用动力学模型、等温吸附模型进行了分析。结果表明：准二级动力学方程和Freundlich等温吸附式能更好的解释褐煤对氨氮和苯酚的单组分吸附反应，且两种反应均较易发生；热力学分析表明氨氮和苯酚在褐煤表面的吸附均为可自发、放热和熵减反应，...
以褐煤作为吸附剂，研究了不同反应时间、反应温度、COD初始浓度、煤水比等条件下，褐煤对煤气化分离水COD的吸附脱除能力，并进行了吸附反应动力学和等温吸附热力学分析。研究结果表明：褐煤对COD的吸附更为符合准二级动力学模型，其吸附过程主要由液膜扩散步骤控制|Freundlich等温吸附方程更能准确地描述褐煤对COD的吸附反应机制，通过热力学分析可知，该吸附反应为物理吸附，且为自发、放热、熵减的反应|...
不同温度条件下煤体表面吸附甲烷的热力学分析
煤 瓦斯吸附 高低温环境 热动力学
2020/5/25
吸附热动力学参数是描述吸附过程中物质状态的重要参数。采用高压等温吸附仪对不同变质程度煤样进行了甲烷吸附等温线测定，并结合标准吉布斯自由能变化(ΔG°)、焓变(ΔH°)和熵变(ΔS°)，研究了不同温度条件下甲烷在煤体表面的吸附状态。结果表明，甲烷在煤体表面的吸附属于放热的可逆物理过程，温度超过40℃后吸附量下降减缓，吸附过程多是热力学自发的，温度升高会导致吸附量大幅下降，而在高压条件下，压力降低时，...
利用等温吸附试验仪器与含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,为模拟深部煤层瓦斯开采过程,分别进行不同温度下等温吸附试验与孔隙压力升高的渗流试验,建立考虑过剩吸附量修正的吸附模型并修正吸附膨胀模型,探究力热耦合作用下煤岩吸附与渗流变化规律。结果表明:瓦斯吸附量在不同温度下随瓦斯压力升高均呈增大趋势,随温度升高吸附量逐渐降低。在高压下需考虑过剩吸附量造成的误差,修正的Langmuir 模型比原模型计...
解吸法是测试煤层含气量、评价煤层气地球化学特征的常用方法,但由于存在一定数量的损失气,使得对煤层气的全解吸过程了解甚少,也难以评估损失气拟合计算的可靠性。利用自主研发的煤层气/ 页岩气生成与解吸实验装置,对一块煤岩样品(Ro =0． 84%)进行了模拟(模拟后样品Ro =1． 80%),精确测定了在设定条件下的损失气、解吸气与残留气的数量、成分与甲烷碳同位素,对比研究了USBM 直线法和多项式回归...
Mn-Cu吸附剂脱除模拟烟气中NO的研究
锰铜吸附剂 模拟烟气 脱硝 超声辅助加压浸渍
2018/11/6
采用超声辅助加压浸渍法在半焦上负载金属组分锰和铜，研究锰铜吸附剂在模拟烟气中脱除NO的性能。重点考察了金属组分和锰铜摩尔比对Mn-Cu吸附剂脱除NO性能的影响。通过XRD，BET，XPS，AAS等表征手段对Mn-Cu吸附剂NO脱除机理进行初步探索。结果表明，双金属锰铜吸附剂脱除NO的能力远高于单金属锰吸附剂和铜吸附剂，在锰吸附剂中添加适量铜可以使锰铜组分之间产生协同效应从而显著提高吸附剂的脱硝性能...
为了研究页岩在高温高压条件下对甲烷的吸附特性，采用高压等温吸附实验仪，分析了取自贵州岑巩地区天马1井的页岩对甲烷的吸附效果，并根据lausius-Clapeyron方程和Vant-Hoff方程求得甲烷吸附的等量吸附热和极限吸附热，从热力学角度分析甲烷在页岩上的吸附特性。研究结果表明:贵州岑巩地区天马1井页岩对甲烷的等温吸附曲线形态在不同温度条件下基本一致，都存在着明显的极值点;在低压阶段，等量吸附...
为了深入研究煤体与瓦斯相互作用的变形特性，利用自主研发的三轴应力下煤样吸附变形动态测试系统，开展三轴应力状态下CO2和CH4气体在软煤和硬煤中吸附量以及吸附变形的动态测试试验，建立了三轴应力下煤样吸附气体变形模型。试验结果表明:① 软煤和硬煤在三轴应力条件下对CO2和CH4气体的吸附曲线符合Langmuir方程。三轴应力状态下软煤的吸附能力远大于硬煤的吸附能力，且两种煤样对CH4的吸附量都小于CO...
为深入研究煤层吸附气体过程中的变形特性，开展了He,CH4,CO2三种气体作用下的煤层吸附变形实验，同步测试煤样CH4,CO2气氛下的气体吸附量，探讨了煤样等温吸附变形机理，建立了综合考虑吸附态气体和游离态气体作用的煤等温吸附变形模型。结果表明，He作用下煤样产生压缩变形，应变曲线可分为孔隙压密和线弹性变形两个阶段;CH4和CO2气氛下煤样吸附变形与吸附量均呈非线性关系，相同吸附量条件下煤样吸附C...