MTT 752-1997 煤的甲烷吸附里测定方法(高压容量法)
15页1、M T T 7 5 2 一1 9 9 7 前言 本标准以国内 新型结构类型的实验装置为基础 规定了传统的容量法测定煤的郎格缪 L a n g m u i r 吸附等温线和解吸等温线方法 规定了统一的实验条件 保证高压甲烷吸附量测定结果的可比性和准确 性 本标准的附录A 附录B 附录C和附录D都是标准的附录 本标准由 煤炭工业部科技教育司提出 本标准由 煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会归口 本标准由煤炭科学研究总院抚顺分院负责起草 本标准主要起草人 杨思敬 宁德义 刘云生 本标准委托煤炭工业部煤炭科学研究总院抚顺分院负责解释 中华人民共和国煤炭行业标准 煤 的 甲 烷 吸 附 里 测 定 方 法 高压容量法 MT T 7 5 2 一 1 9 9 7 D e t e r mi n e m e t h o d o f me t h a n e a d s o r p t i o n c a p a c i t y i n c o a l 1 范围 本标准规定了用高压容量法测定煤的甲 烷吸附量的测定原理 测定装置 测定方法 测定步骤 精密 度和结果表述等 本标准适用于测定煤及其他吸附剂 2
2、引用标准 下列标准包含的条文 通过在本标准中引用而构成本标准的条文 本标准出 版时 所示版本均为有 效 所有标准都会被修订 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 G B T 2 1 1 1 9 9 6 煤的全水分的测定方法 G B T 2 1 2 1 9 9 6 煤的工业分析方法 G B T 2 1 7 1 9 9 6 煤的真相对密度测宁方法 3 测定原理 煤中 大量的微孔内表面具有表面能 当 气体与内 表面接触时 分子的作用力使甲 烷或其他多种气体 分子在表面上发生浓集 称为吸附 气体分子浓集的数量渐趋增多 为吸附过程 气体分子复返回自由状 态的气相中 表面上气体分子数量渐趋减少 为脱附过程 表面上气体分子维持一定数量 吸附速率和脱 附速率相等时 为吸附平衡 煤对甲烷的吸附为物理吸附 当吸附剂和吸附质特定时 吸附量与压力和温度呈函数关系 即 X f T p 当温度恒定时 X f p T 式 2 称为吸附等温线 在高压状态下符合郎格缪 L a n g m u i r 方程 一 a b p 1 2 1 b y 3 式 3 变换后得一直线方程 Pa 1a b 4 务 式中 T
3、 温度 P 压力 M P a X P 压力下吸附量 cm g 中华人民共和国煤炭工业部1 9 9 7 一 1 2 一 3 0 批准1 9 9 8 一 0 6 一 0 1 实施 标准分享网 w w w b z f x w c o m 免费下载 MT T 7 5 2 一 1 9 9 7 一 吸附 常数 当P 二时 X 即为饱 和吸附量 c m g h一 为吸附常数 MP a 4 测定装it 41 实验装里 实验装置结构如图 1 所示 主要部件和规格如下 1 玻璃活塞 2 7 高压截止阀 8 复合真空计 1 4 饱和食盐水量管 3一 真空管系 4 放气阀 5 真空抽气控制阀 6 真空轨管 9 吸附魄控制阀 1 0 一 固态压力传感器 1 1 吸附罐 水浴 1 5 高压空气阀 1 6 一充气峪控制阀 1 7 铜管或软胶管 1 8 旋片式真空泵 1 2一电线 1 3 超级恒温器 1 9 充气雄 2 0一 多路信号调理器 2 1 高压气源 图 I 实验装置示意图 吸 附罐 容积5 0 c m 工作压力8 M P a 耐压1 6 M P a 高压截止阀 工作压力1 6 MP a 耐压2 5 MP a
4、 密封处要求耐低压4 MP a c 固态压力传感器 测量范围为 8 MP a 精度为 2 1 饱和食盐水量管 容积5 0 0 c m 分度5 c m 带水准瓶 充气 罐 容积为吸附罐的1 4 倍 耐压1 6 M P a f 水浴 妇 真空系统 0 2 0 m m 4 0 m m玻璃管 带玻璃活塞及真空硅管 h 高纯甲烷气 压力 1 5 MP a 甲烷浓度不低于 9 9 4 2 辅助设备 飞 复合真空计 V 恒温器 恒温和控温0 1 0 0 C 士1 C 多路信号调理器 压力传感器二次仪表 d 动槽式气压计 MT T 7 5 2 一 1 9 9 7 标准量管 容积2 0 0 c m 分度0 5 c m f 球磨机 9 干 燥箱 卜 标准筛 i 精密天秤 感量0 0 0 0 1 g 5 测定方法 高压容量法测定煤的甲 烷吸附量的方法是 将处理好的干燥煤样 装入吸附罐 真空脱气 测定吸附 罐的剩余体积 向吸附罐中充入或放出 一定体积甲 烷 使吸附罐内压力达到平衡 部分气体被吸附 部分 气体仍以游离状态处于剩余体积之中 已知充入 放出 的甲 烷体积 扣除剩余体积的游离体积 即为吸 附体积 重复
5、这样的测定 得到各压力段平衡压力与吸附体积量 连接起来即为吸附等温线 当压力由 低向 高采取充入甲 烷气体方式测试时 得到吸附等温线 反之 压力由 高向低采取放出甲 烷气体方式测 试时 得到解吸等温线 吸附和解吸等温线在高压状态下是可逆的 测定二者之一 在应用上是等效的 6 测定步骤 6 门测定前准备工作 6 门 1 煤样处理 1 采集煤层全厚样品 或分层 除去研石 四分法缩分成1 k g 标准采样要素 装袋 备用 b 取送样的一半全部粉碎 通过0 1 7 0 2 5 m m筛网 取 1 7 0 2 5 m m间的颗粒 称出1 0 0 g 放入称量皿 其余煤样分别按G B T 2 1 7 G B T 2 1 1 G B T 2 1 2 测定水分 M d 灰分 A d A A 挥发分 V d f 和真密度T R D p 等 c 将盛煤样的称量皿放入干操箱 恒温到1 0 0 C 保持1 h 取出 放入干燥器内冷却 d 称煤样和称量皿总质量G 将煤样装满吸附罐 再称剩余煤样和称量皿质量G 则吸附罐中的 煤样质童G为 G G 一G 5 煤样可燃物质墩G 为 一 G 1 0 0一 A d 1 0
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