液态CO2溶浸作用对煤吸附特征的影响

作者:文虎*; 郝健池; 马砺; 任立峰; 魏高明; 郑学召
来源:西安科技大学学报, 2022, 42(03): 397-404.
DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2022.0301

摘要

将液态CO2注入煤层既可以达到驱替煤层CH4的目的,又可以有效地对CO2进行封存,对煤矿瓦斯灾害防治和实现CO2封存及减排具有的重要意义。为研究液态CO2溶浸作用对煤吸附特征的影响,指导和完善液态CO2利用一封存一体化技术及机理,采用压汞实验结合CO2等温吸附实验,对煤岩经液态CO2“溶浸”作用引起的孔隙变化和CO2气体的吸附特征变化进行了探讨。结果表明:溶浸前后煤样的孔隙变化是造成煤样对CO2气体吸附存在差异性的主要原因,其中<100 nm孔径非闭合孔隙在这个过程中起到了主导作用,溶浸后煤样对CO2的吸附量小于原始煤样,且对温度的敏感程度要弱于原始煤样。从热力学角度分析得出,吸附过程中,原始煤样的吸附热及吸附势始终比溶浸煤样大,且原始煤样比溶浸煤样具有更大的吸附空间;解吸过程中,溶浸煤样的吸附热及吸附势稍大于原始煤样,但两者的吸附空间差异不大。

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