HKY煤層氣等溫吸附裝置
【簡(jiǎn)單介紹】
煤中大量的微孔內(nèi)表面具有表面能,,當(dāng)氣體與內(nèi)表面接觸時(shí),,分子的作用力使甲烷或其他多種氣體分子在表面上發(fā)生濃集,,稱為吸附。氣體分子濃集的數(shù)量漸趨增多,,為吸附過程,;氣體分子復(fù)返回自由狀態(tài)的氣相中,表面上氣體分子數(shù)量漸趨減少,,為脫附過程,。表面上氣體分子維持一定數(shù)量,吸附速率和脫附速率相等時(shí),,為吸附平衡,。
【詳細(xì)說明】
HKY-Ⅱ
煤層氣等溫吸附裝置
![]() |
HKY-Ⅱ型 煤層氣等溫吸附裝置
一、原理
本裝置采用高壓容量法測(cè)定煤巖中甲烷吸附量,。
煤中大量的微孔內(nèi)表面具有表面能,,當(dāng)氣體與內(nèi)表面接觸時(shí),分子的作用力使甲烷或其他多種氣體分子在表面上發(fā)生濃集,,稱為吸附,。氣體分子濃集的數(shù)量漸趨增多,為吸附過程,;氣體分子復(fù)返回自由狀態(tài)的氣相中,,表面上氣體分子數(shù)量漸趨減少,為脫附過程,。表面上氣體分子維持一定數(shù)量,,吸附速率和脫附速率相等時(shí),,為吸附平衡,。
二,、測(cè)定方法
高壓容量法測(cè)定煤的甲烷吸附量的方法是:將處理好的干燥煤樣,裝入吸附罐,,真空脫氣,,測(cè)定吸附罐的剩余體積,向吸附罐中充入或放出一定體積甲烷,,使吸附罐內(nèi)壓力達(dá)到平衡,,部分氣體被吸附,部分氣體仍以游離狀態(tài)處于剩余體積之中,,已知充入(放出)的甲烷體積,,扣除剩余體積的游離體積,即為吸附體積,。重復(fù)這樣的測(cè)定,,得到各壓力段平衡壓力與吸附體積量,連接起來即為吸附等溫線,。當(dāng)壓力由低向高采取充入甲烷氣體方式測(cè)試時(shí),,得到吸附等溫線;反之,,壓力由高向低采取放出甲烷氣體方式測(cè)試時(shí),,得到解吸等溫線。吸附和解吸等溫線在高壓狀態(tài)下是可逆的,,測(cè)定二者之一,,在應(yīng)用上是等效的。
三,、測(cè)定裝置
實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)如圖所示,。
主要部件和規(guī)格如下:
1、 氣體增壓泵
用于將甲烷增壓,,提高測(cè)試壓力,。增壓泵壓力40MPa,流量20L/h,采用防爆電機(jī)。用電接點(diǎn)壓力表控制泵出口壓力,,到設(shè)定壓力自動(dòng)停泵保護(hù),。
2、 增壓罐
活塞式結(jié)構(gòu),,用水頂氣的方法將甲烷增壓到儲(chǔ)氣罐,,可反復(fù)增壓。增壓罐容積2000ml,壓力60MPa,。
3,、 儲(chǔ)氣罐
用于儲(chǔ)存高壓甲烷氣體,儲(chǔ)氣罐容積2000ml,,壓力60MPa,。
4,、 甲烷氣高壓調(diào)壓閥
型號(hào)44-1100,入口壓力10000PSI,出口壓力50-6000PSI可調(diào),。
5,、 氦氣調(diào)壓閥
入口壓力16MPa,出口壓力0-4MPa可調(diào),。
6,、 增壓罐、儲(chǔ)氣罐壓力表
量程60MPa,精度1.5級(jí),。用于增壓罐,、儲(chǔ)氣罐壓力的測(cè)量。
7,、 充氣罐
容積210ml左右(以標(biāo)定值為準(zhǔn)),,壓力50MPa。
8,、 吸附罐
容積90ml左右(以標(biāo)定值為準(zhǔn)),,壓力50MPa。
9,、 標(biāo)定室
用于充氣罐體積的標(biāo)定,,標(biāo)定方法:玻義爾定律。
10,、 恒溫浴槽
型號(hào):ZC-10,控溫范圍:室溫-95℃,,控溫精度:±0.1℃。
11,、 充氣罐,、吸附罐壓力測(cè)量
采用壓力變送器測(cè)量充氣罐、吸附罐壓力,,壓力變送器量程60MPa,。
12、 真空機(jī)組
采用羅茨真空泵機(jī)組,,羅茨泵型號(hào):ZJ-30,,旋片泵型號(hào):2XZ-4C,
真空計(jì)型號(hào):ZD-52T,。
13,、 天平
型號(hào):BSA224S,量程220g,精度0.1g,。
14,、 真空干燥箱
型號(hào):ZK-2020,溫控范圍:50-150℃,,精度±1℃
15,、 數(shù)據(jù)自動(dòng)采集處理系統(tǒng)
由計(jì)算機(jī),、數(shù)據(jù)采集板,數(shù)據(jù)采集處理軟件組成,。
四、安 全
儀器的安全操作涉及到操作者的人身安全和儀器的正常使用壽命,,廠家提醒操作者注意如下要點(diǎn):
* 儀器的各類儀表和計(jì)算機(jī)必須保證正確的電源輸入,,必須配有自動(dòng)穩(wěn)壓保護(hù)裝置。
* 儀器各部保證有良好的接地,。
* 流程管匯各部的壓力不高于設(shè)計(jì)壓力,,特別不能高于各種檢測(cè)儀表的量程,使用氣體加壓時(shí)必須格外小心,。
* 儀器的閥門設(shè)計(jì)為手動(dòng)操作,,請(qǐng)按試驗(yàn)步驟預(yù)先設(shè)計(jì)好試驗(yàn)流程走向,任何一閥門的操作錯(cuò)誤均可能導(dǎo)致整個(gè)試驗(yàn)的失敗,。
五,、安 裝
儀器出廠時(shí)已全部安裝就緒,并經(jīng)過實(shí)際測(cè)試,。為了方便包裝運(yùn)輸,,儀器分成不同部分包裝,安裝時(shí)請(qǐng)仔細(xì)參閱流程圖,。
安裝工作也可由廠方技術(shù)人員和用戶共同完成,,以便用戶進(jìn)一步熟悉儀器,便于日后日常維護(hù),。HKY-Ⅱ
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HKY-Ⅱ型
一,、原理
本裝置采用高壓容量法測(cè)定煤巖中甲烷吸附量。
煤中大量的微孔內(nèi)表面具有表面能,,當(dāng)氣體與內(nèi)表面接觸時(shí),,分子的作用力使甲烷或其他多種氣體分子在表面上發(fā)生濃集,稱為吸附,。氣體分子濃集的數(shù)量漸趨增多,,為吸附過程;氣體分子復(fù)返回自由狀態(tài)的氣相中,,表面上氣體分子數(shù)量漸趨減少,,為脫附過程。表面上氣體分子維持一定數(shù)量,,吸附速率和脫附速率相等時(shí),,為吸附平衡。
二,、測(cè)定方法
高壓容量法測(cè)定煤的甲烷吸附量的方法是:將處理好的干燥煤樣,,裝入吸附罐,,真空脫氣,測(cè)定吸附罐的剩余體積,,向吸附罐中充入或放出一定體積甲烷,,使吸附罐內(nèi)壓力達(dá)到平衡,部分氣體被吸附,,部分氣體仍以游離狀態(tài)處于剩余體積之中,,已知充入(放出)的甲烷體積,扣除剩余體積的游離體積,,即為吸附體積,。重復(fù)這樣的測(cè)定,得到各壓力段平衡壓力與吸附體積量,,連接起來即為吸附等溫線,。當(dāng)壓力由低向高采取充入甲烷氣體方式測(cè)試時(shí),得到吸附等溫線,;反之,,壓力由高向低采取放出甲烷氣體方式測(cè)試時(shí),得到解吸等溫線,。吸附和解吸等溫線在高壓狀態(tài)下是可逆的,,測(cè)定二者之一,在應(yīng)用上是等效的,。
三,、測(cè)定裝置
實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)如圖所示。
主要部件和規(guī)格如下:
1,、 氣體增壓泵
用于將甲烷增壓,,提高測(cè)試壓力。增壓泵壓力40MPa,流量20L/h,采用防爆電機(jī),。用電接點(diǎn)壓力表控制泵出口壓力,,到設(shè)定壓力自動(dòng)停泵保護(hù)。
2,、 增壓罐
活塞式結(jié)構(gòu),,用水頂氣的方法將甲烷增壓到儲(chǔ)氣罐,可反復(fù)增壓,。增壓罐容積2000ml,壓力60MPa,。
3、 儲(chǔ)氣罐
用于儲(chǔ)存高壓甲烷氣體,,儲(chǔ)氣罐容積2000ml,,壓力60MPa。
4、 甲烷氣高壓調(diào)壓閥
型號(hào)44-1100,,入口壓力10000PSI,出口壓力50-6000PSI可調(diào),。
5、 氦氣調(diào)壓閥
入口壓力16MPa,,出口壓力0-4MPa可調(diào),。
6、 增壓罐,、儲(chǔ)氣罐壓力表
量程60MPa,精度1.5級(jí),。用于增壓罐、儲(chǔ)氣罐壓力的測(cè)量,。
7,、 充氣罐
容積210ml左右(以標(biāo)定值為準(zhǔn)),,壓力50MPa,。
8、 吸附罐
容積90ml左右(以標(biāo)定值為準(zhǔn)),,壓力50MPa,。
9、 標(biāo)定室
用于充氣罐體積的標(biāo)定,,標(biāo)定方法:玻義爾定律,。
10、 恒溫浴槽
型號(hào):ZC-10,控溫范圍:室溫-95℃,,控溫精度:±0.1℃,。
11、 充氣罐,、吸附罐壓力測(cè)量
采用壓力變送器測(cè)量充氣罐,、吸附罐壓力,壓力變送器量程60MPa,。
12,、 真空機(jī)組
采用羅茨真空泵機(jī)組,羅茨泵型號(hào):ZJ-30,,旋片泵型號(hào):2XZ-4C,,
真空計(jì)型號(hào):ZD-52T。
13,、 天平
型號(hào):BSA224S,量程220g,,精度0.1g。
14,、 真空干燥箱
型號(hào):ZK-2020,,溫控范圍:50-150℃,精度±1℃
15、 數(shù)據(jù)自動(dòng)采集處理系統(tǒng)
由計(jì)算機(jī),、數(shù)據(jù)采集板,,數(shù)據(jù)采集處理軟件組成。
四,、安 全
儀器的安全操作涉及到操作者的人身安全和儀器的正常使用壽命,,廠家提醒操作者注意如下要點(diǎn):
* 儀器的各類儀表和計(jì)算機(jī)必須保證正確的電源輸入,必須配有自動(dòng)穩(wěn)壓保護(hù)裝置,。
* 儀器各部保證有良好的接地,。
* 流程管匯各部的壓力不高于設(shè)計(jì)壓力,特別不能高于各種檢測(cè)儀表的量程,,使用氣體加壓時(shí)必須格外小心,。
* 儀器的閥門設(shè)計(jì)為手動(dòng)操作,請(qǐng)按試驗(yàn)步驟預(yù)先設(shè)計(jì)好試驗(yàn)流程走向,,任何一閥門的操作錯(cuò)誤均可能導(dǎo)致整個(gè)試驗(yàn)的失敗,。
五、安 裝
儀器出廠時(shí)已全部安裝就緒,,并經(jīng)過實(shí)際測(cè)試,。為了方便包裝運(yùn)輸,儀器分成不同部分包裝,,安裝時(shí)請(qǐng)仔細(xì)參閱流程圖,。
安裝工作也可由廠方技術(shù)人員和用戶共同完成,以便用戶進(jìn)一步熟悉儀器,,便于日后日常維護(hù),。
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