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煤的原子分子结构及吸附甲烷机理研究进展
被引：15
作者：
陈昌国
辜敏
鲜学福
机构：
[1] 西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室
[2] 西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室 重庆大学化学化工学院
[3] 重庆
[4] 博士、教授
[5] 重庆大学化学化工学院
[6] 博士、副教授
[7] 中国工程院院士、教授
来源：
关键词：
煤;
结构;
煤层气;
吸附;
D O I：
暂无
中图分类号：
TQ530 [煤化学基础理论];
学科分类号：
0817 ;
摘要：
总结了煤的原子径向分布与微晶结构、稠环芳烃的电子光谱规律与煤的颜色间的关系、煤与 CH4分子的相互作用、无烟煤及其炭化样吸附 /解吸甲烷的热力学和动力学过程等内容的研究与发展 .结果表明 :( 1 )低阶煤的微晶参数 d0 0 2 ,Ic和 Ia随含碳量呈阶段性变化 ,其微晶结构特征与纤维素的结构有关 ,并可用煤化度 p定量描述煤化过程中煤的微晶结构变化 .( 2 )煤中存在1 3个苯环以上稠环芳香结构单元 .( 3)甲烷分子与煤表面的相互作用各向异性 ,最大作用势 (吸附势 )为 2 .65 k J/mol,旋转势垒为 1 .34k J/mol,预计吸附振动光谱的跃迁基频为 5 3cm-1.( 4 )煤对甲烷的饱和吸附量几乎不随温度变化 ,炭化样与活性炭的饱和吸附量则随温度的降低而线性增大 ;从煤制备的炭化样 ,以及活性炭的吸附热都接近甲烷液化热 ,而煤的吸附热则高出近一倍 .( 5 )煤层 (粒 )吸附解吸甲烷的动力学过程可用通用的一级组合模型和实用的吸附 (解吸 )扩散控制模型来描述 ,其三常数动力学公式中的初始吸附 (解吸 )率 Q0 /Qmax可作为煤与瓦斯突出预测指标 .( 6)甲烷在无烟煤中的扩散系统为～ 1 0 -10 cm2 /s,扩散活化能为 1 4.3k J/mol;甲烷在煤中的扩散实为通过微孔的流动
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