河北开滦矿区晚古生代煤对CH₄/CO₂二元气体等温吸附特性

代世峰^1,2，张贝贝²，朱长生³，曾荣树⁴

1. 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室2. 中国矿业大学(北京)资源与地球科学系3. 重庆地质矿产研究院4. 中国科学院地质与地球物理研究所

摘 要：研究了开滦矿区不同变质程度煤对不同配比CH4/CO2二元气体等温吸附特性,用扩展Langmuir方程的推论计算了CH4/CO2二元气体各组分在吸附相中的浓度,并分析了其变化特征,表明:煤对CH4/CO2二元气体的吸附并不是对纯CH4和纯CO2的独立吸附,而是2种气体的竞争吸附,混合气体中CO2含量越高,总吸附量越大.在开滦矿区煤对CH4/CO2二元气体的吸附过程中,利于CO2吸附的条件是高CO2组分浓度和高压力;中等变质程度煤利于CH4吸附的条件是高CH4组分浓度和高压力,而低变质程度煤是相对的低CH4组分浓度和高压力.研究区低变质程度煤对CH4的竞争吸附大于其对CO2的竞争吸附,并不适合CO2-ECBM技术的实施;中等变质程度煤对CO2的竞争吸附优于对CH4的竞争吸附,适于CO2-ECBM技术的实施.

关键词：开滦矿区;二元气体;等温吸附;吸附相;竞争吸附;