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无烟煤及无烟煤基活性炭对甲烷的吸附解吸性能研究

作　者: 黄杰
导　师: 李侃社
学　校: 西安科技大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 无烟煤 无烟煤基活性炭 吸附 解吸
分类号: TD84
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 354次
引　用: 1次
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内容摘要


本文主要研究无烟煤及无烟煤基活性炭对甲烷的吸附/解吸性能。分析影响吸附/解吸性能的主要因素,如温度,压力,水分,煤粒度的大小等,从而得出最佳吸附/解吸条件,指导甲烷吸附材料的选择、设计和制备。本文主要做了以下工作:一,以宁夏优质太西无烟煤为吸附剂,将其粉碎至一定的粒度,研究粒度大小对吸附解吸性能的影响;二:以太西优质无烟煤为原料,经过炭化、活化制备活性炭,然后以活性炭为吸附剂对甲烷进行吸附解吸.研究.三,对比了同等条件下无烟煤和活性炭对甲烷的吸附/解吸的差异。研究结果表明:温度,压力,水分是影响无烟煤和活性炭对甲烷吸附/解吸性能的主要外因。活性炭对甲烷的吸附能力远大于无烟煤,说明比表面积、孔结构是影响炭材料对甲烷吸附/解吸性能的关键因素。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
1 绪论  9-18
  1.1 选题的背景  9-11
  1.2 甲烷的开发和利用现状  11-15
    1.2.1 甲烷净化提纯技术  11
    1.2.2 变压吸附技术的利用现状  11-12
    1.2.3 吸附剂及其研究方法  12-13
    1.2.4 吸附剂的分类  13-14
    1.2.5 煤吸附甲烷的研究现状  14-15
    1.2.6 煤吸附甲烷的机理  15
    1.2.7 吸附理论的研究现状  15
  1.3 选题的意义  15-16
  1.4 本问题的研究内容和方法  16-18
    1.4.1 研究内容  16
    1.4.2 方法  16-18
2 煤样的采集及对甲烷的吸附解吸  18-37
  2.1 煤样采集及处理  18-21
    2.1.1 实验仪器及实验条件  18-20
    2.1.2 实验步骤  20-21
  2.2 煤样的孔容和孔径分布  21-24
    2.2.1 吸附等温线  21-23
    2.2.2 煤孔隙分类  23-24
  2.3 吸附理论  24-25
  2.4 实验  25-30
    2.4.1 煤样处理  25-27
    2.4.2 样品缸自由空间体积的确定  27-28
    2.4.3 吸附等温曲线的测定  28
    2.4.4 解吸等温曲线的测定  28
    2.4.5 甲烷吸附/解吸可逆性分析  28-29
    2.4.6 甲烷解吸速度分析  29
    2.4.7 吸附解吸—扩散控制模型  29-30
  2.5 影响吸附量的因素  30-33
    2.5.1 温度对饱和吸附量的影响  31-32
    2.5.2 水分的影响  32
    2.5.3 其他因素的影响  32-33
  2.6 煤吸附特征的研究  33
  2.7 煤吸附甲烷的过程  33-34
    2.7.1 煤吸附甲烷的本质  33-34
    2.7.2 煤吸附甲烷的理论研究  34
  2.8 无烟煤对甲烷的吸附-解吸数据及结果探讨  34-35
  2.9 煤对甲烷的吸附解吸特征  35-37
    2.9.1 煤的孔隙裂隙结构  35-36
    2.9.2 煤层甲烷的吸附与解吸  36-37
3 活性炭的制备及对甲烷的吸附-解吸  37-51
  3.1 活性炭的发展动态和趋势  37-40
    3.1.1 活性炭的发展状态  37-39
    3.1.2 活性炭的发展趋势  39-40
    3.1.3 我国活性炭的现状  40
  3.2 原料的选取  40-41
  3.3 活性炭生产工艺选择  41
  3.4 活性炭的制备  41-45
    3.4.1 物理活化法  41-43
    3.4.2 化学活化法  43-44
    3.4.3 化学物理活化法  44
    3.4.4 其它制备方法  44-45
  3.5 制备  45-46
    3.5.1 收率的测定  45-46
    3.5.2 碘吸附性能的测定  46
  3.6 活性炭吸附等温线  46-48
  3.7 活性炭对甲烷的吸附解吸数据及结果探讨  48-49
  3.8 影响吸附量的因素  49
  3.9 分析  49
  3.10 甲烷在活性炭上的脱附性能与活性炭孔结构的关系  49-50
  3.11 本章小结  50-51
4 结论  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-57
附录  57
  攻读硕士期间发表论文情况  57

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山开采 > 煤及油页岩地下气化
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