甲烷及二氧化碳在不同煤阶煤内部的吸附扩散行为

张登峰^1,2，崔永君^1,3，李松庚¹，宋文立¹，林伟刚¹

1. 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室2. 中国科学院研究生院3. 中国神华煤制油化工有限公司北京研究院

摘 要：采用容量法确定吸附量的方法,基于Fick第二定律,在吸附平衡压力约为1.4 MPa,温度为35～65℃的实验条件下,研究了甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)在不同煤阶煤内部的吸附扩散行为。研究结果表明:Fick第二定律能够很好地描述CH4及CO2在不同煤阶煤内部的扩散行为;CH4和CO2有效扩散系数随着吸附温度的升高而增大,同时有效扩散系数和煤阶(利用镜质组最大反射率Ro,max表征)之间呈现"U"形关系;相同条件下,同种煤样的CO2有效扩散系数高于CH4;CH4和CO2在不同煤阶煤内部的扩散主要受微孔内部的表面扩散控制。

关键词：甲烷;二氧化碳;煤;吸附;扩散;Fick第二定律;