无烟煤及无烟煤基活性炭对甲烷的吸附解吸性能研究

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。 文中主要做了以下工作：1.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。2.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的研究。3.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。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1选题的背景

1.2甲烷的开发和利用现状

1.2.1甲烷净化提纯技术

1.2.2变压吸附技术的利用现状

1.2.3吸附剂及其研究方法

1.2.4吸附剂的分类

1.2.5煤吸附甲烷的研究现状

1.2.6煤吸附甲烷的机理

1.2.7吸附理论的研究现状

1.3选题的意义

1.4本问题的研究内容和方法

1.4.1研究内容

1.4.2方法

2煤样的采集及对甲烷的吸附解吸

2.1煤样采集及处理

2.1.1实验仪器及实验条件

2.1.2实验步骤

2.2煤样的孔容和孔径分布

2.2.1吸附等温线

2.2.2煤孔隙分类

2.3吸附理论

2.4实验

2.4.1煤样处理

2.4.2样品缸自由空间体积的确定

2.4.3吸附等温曲线的测定

2.4.4解吸等温曲线的测定

2.4.5甲烷吸附/解吸可逆性分析

2.4.6甲烷解吸速度分析

2.4.7吸附解吸—扩散控制模型

2.5影响吸附量的因素

2.5.1温度对饱和吸附量的影响

2.5.2水分的影响

2.5.3其他因素的影响

2.6煤吸附特征的研究

2.7煤吸附甲烷的过程

2.7.1煤吸附甲烷的本质

2.7.2煤吸附甲烷的理论研究

2.8无烟煤对甲烷的吸附-解吸数据及结果探讨

2.9煤对甲烷的吸附解吸特征

2.9.1煤的孔隙裂隙结构

2.9.2煤层甲烷的吸附与解吸

3活性炭的制备及对甲烷的吸附-解吸

3.1活性炭的发展动态和趋势

3.1.1活性炭的发展状态

3.1.2活性炭的发展趋势

3.1.3我国活性炭的现状

3.2原料的选取

3.3活性炭生产工艺选择

3.4活性炭的制备

3.4.1物理活化法

3.4.2化学活化法

3.4.3化学物理活化法

3.4.4其它制备方法

3.5制备

3.5.1收率的测定

3.5.2碘吸附性能的测定

3.6活性炭吸附等温线

3.7活性炭对甲烷的吸附解吸数据及结果探讨

3.8影响吸附量的因素

3.9分析

3.10甲烷在活性炭上的脱附性能与活性炭孔结构的关系

3.11本章小结

4结论

致 谢

参考文献

附录攻读硕士期间发表论文情况