水分及温度对煤吸附甲烷的影响

采用煤吸附甲烷参数测定装置,研究了水分及温度对煤吸附甲烷的影响,对完善间接法测定煤层瓦斯含量具有重要意义.对不同变质系列的4种煤样,进行了干燥和不同水分条件下的等温吸附实验.结果表明Langmuir吸附模型拟合精度最高,并得到水分对吸附影响的校正公式.不同温度下的等温吸附实验表明,随着温度的升高,煤吸附甲烷量减小,但变化趋势并不明显.研究得到了实验测定甲烷含量的校正公式及其相对误差.     

不同含水量对煤吸附甲烷的影响

运用Langmuir单分子层吸附理论,分析了煤对甲烷吸附能力受其含水量的影响利用WY - 98B型瓦斯常数测定仪,分别对2种煤样在不同含水量时吸附甲烷气体的等温吸附曲线、Langmuir压力、吸附常数a,b进行了定性与定量分析,得出了煤对甲烷吸附量随压力的变化关系式及Langmuir吸附常数a,b随煤样内水含量变化的关系式研究结果表明:含水煤样依然满足Langmuir单分子层吸附理论,吸附常数a,b与煤样中含水量的变化之间存在着一定相关性     

水分对不同煤种吸附甲烷特性影响及机理分析

为测定含水率对煤吸附甲烷特性的影响,采用朱仙庄矿的焦煤、赵庄矿的贫煤与阳煤五矿的无烟煤作为研究对象,依据高压容量法对不同变质程度煤进行甲烷吸附研究.分析了煤吸附甲烷特性及a,b值的变化规律,推算出三种煤样的水分影响系数.结果表明:焦煤、贫煤与无烟煤对甲烷的吸附量都会随煤样含水率的升高而减小,且在低含水率阶段,煤对甲烷的吸附速率变化较快,高含水率阶段,变化较缓;煤样含水率对煤的吸附常数a的影响较小,呈一次函数下降,对煤的吸附常数b影响明显,呈指数函数下降;煤样水分含量与水分校正系数的影响程度A,会随着煤变质程度的增大而减小.     

江西煤炭开采和矿后活动甲烷逃逸排放研究

煤炭开采和矿后活动导致的甲烷逃逸排放是重要的温室气体排放源之一,是全球甲烷排放中仅次于农业活动排放源的第二大排放源。研究了江西省煤炭开采和矿后活动引起的甲烷逃逸排放,对煤矿瓦斯抽采方式、利用方式等进行了探讨,对今后进一步加强煤炭开采和矿后活动甲烷逃逸排放的统计提出了建议。     

球红假单胞菌降解褐煤的条件研究

通过分析球红假单胞菌降解褐煤时的煤样粒度、菌液用量、煤浆浓度、转化降解时间及pH值的变化,研究以上各因素对煤炭微生物转化率的影响。研究结果表明,各因素对煤炭微生物转化率影响的大小为煤样粒度>煤浆浓度>降解时间>菌液用量。试验条件下,各因素的最优水平为煤样粒度-0.2mm、菌液用量10mL/100mL、煤浆质量浓度0.9g/50mL、降解时间14d,此时经硝酸预处理的义马褐煤的煤炭微生物转化率为41.72%;在整个试验过程中,培养基pH值是在呈上升的趋势。用XRD和FTIR测试分析了褐煤的微生物转化产物,结果表明,转化产物的芳香聚合度和分子量有很大程度降低,官能团含量也发生了变化,褐煤样中的大量芳香类高聚物降解为低分子量类物质及其他类物质。研究为实现煤炭微生物降解的产业化提供了参考。     

构造煤孔隙结构对瓦斯解吸及钻屑瓦斯解吸指标影响

为研究构造煤孔隙结构对瓦斯解吸特性及钻屑解吸指标的影响,在平煤十矿己_(15)煤层选取2组构造煤样开展工业分析、孔隙结构测试及瓦斯解吸特性的研究。结果表明:构造煤样普遍呈现出松软特性,且煤样间具有相似的瓦斯吸附能力。PMR1和PMR2煤样的微孔孔容分别为0.041和0.042 cm~3/g,介孔孔容分别为0.001 13和0.002 02 cm~3/g,大孔孔容分别为0.004 98和0.008 31 cm~3/g。PMR2煤样的初始瓦斯解吸能力高于PMR1,瓦斯解吸初期的规律具有明显的分段性质,依次为快速解吸阶段、缓慢解吸阶段和平稳解吸阶段。煤样第1 min的解吸量占解吸总量的比重为13.4%～30.9%,前10 min的累计解吸量占解吸总量的比重为40.8%～61.0%,PMR2煤样快速的瓦斯解吸能力得益于其更发育的介孔和大孔孔隙结构。煤样钻屑瓦斯解吸指标K_1和Δh_2值的可靠性分析结果表明,PMR2煤样K_1值的可靠性低于Δh_2值,原因在于PMR2煤样具有更为发育的介孔和大孔孔隙结构以及快速的初始瓦斯解吸能力,进而增加了实验误差;综合研究表明,平煤十矿己_(15)煤层煤样Δh_2的可靠性要高于K_1。     

论统计检验在煤炭化验中的应用

煤是我国国民经济的重要能源,煤炭的采取是按照煤灰和煤质的不同进行分级的,煤的价格也是有煤自身的质量所决定的,这也是现代对煤炭进行分析的指标之一.但是,在现实的煤炭化验工作中,经常会出现这样的现象,例如不同化验的化验人员对同一煤炭的标准煤样进行测定时,总会得出并不相同的平均值和标准值；还有就是当用两种不同的方法对一个种煤样进行化验时,所得出的化验结果也并不相同.这样就会使人们产生一定的疑惑,怀疑其化验的结果性是否正确.这类问题也就是通常我们所说的统计假设检验问题.该文通过对煤炭化验的阐述,分析了统计检验在煤炭化验中的具体应用.     

甲烷氧化菌对煤吸附甲烷的氧化特性

在煤样中加入甲烷氧化菌AEM1235菌悬液,充入CH4或CH4与O2的混合气体进行等温吸附实验以测定甲烷氧化菌对CH4的氧化能力.在两种充气条件下的吸附与脱吸附实验结果均显示出气体中CH4量显著减少和CO2增加的变化.在充气5.0 MPa、添加菌液量为18.75%条件下,充CH4气体、CH4与O2的混合气体时的CH4减少量分别可达其饱和吸附量的121.18%和244.39%,表明在高压、缺氧或充氧的条件下甲烷氧化菌对煤样中吸附的CH4均具有吸收和氧化的作用,这种作用随菌量增加或压力升高而加强,并且有O2存在可以促进甲烷氧化细菌对CH4的吸收和利用.该结果表明在地下煤层的高压和缺氧的条件下甲烷氧化细菌仍然具有较强的吸收和氧化煤层中结合态CH4的能力.     

甲醇萃取枣庄残余煤中的有机产物分析

本研究为进一步分析残余煤中的有机成分,采用的是甲醇溶剂对枣庄残余煤进行了索氏萃取,并利用GC/MS/MS对萃取物的组成进行了分析.结果表明枣庄残余煤甲醇萃取物中GC/MS/MS可检测到化合物46种,其中酯类占多数,其次是脂肪烃,芳香烃占少数,含部分含氮化合物.这可推测氧化后的残余煤样中可能含有的烃类物质为芳香烃、脂肪烃,含氧化合物有醇、吡啶及醚类,还可能有胺类和芳香硝基化合物.     

原子荧光光谱法测定煤中汞含量

煤炭燃烧过程中释放的汞是大气中汞的首要来源,为促进煤炭的清洁利用,试采用原子荧光光谱法,研究不同消解体系下的煤样消解方法.在总结常用煤炭消解方法和汞含量测定方法的基础上,以原子荧光光谱仪为测汞仪器,首先优化了仪器工作参数,然后使用四种消解方法对三种性质不同的煤样分别进行了消解与汞含量测定实验.结果表明:V_2O_5-HNO_3-H_2SO_4-H_2O_2消解体系对实验中对比的三种煤样均取得了较高的消解效率和汞溶出率,虽然加标回收率略低,但在标准范围内;其他方法的消解效率则受煤样性质影响较大,仅针对某种特定性质的煤样效果较好.因此,在测定煤中汞含量时,应充分了解煤样性质,在此基础上合理地选择消解方法.     

交叉点温度法对煤氧化动力学参数的研究

介绍了一种新的测试煤炭低温氧化动力学参数(表观活化能E)的金属网篮交叉点温度法.通过课题组自行研制的实验设备,运用此方法对4种不同煤样的氧化动力学参数进行了研究.并与其30℃物理吸氧量进行比较,结果表明以表观活化能为指标划分煤炭自燃倾向性,划分标准简单统一、更具科学性.图3,表3,参12.     

崔家寨矿6号煤层井田两翼煤炭燃烧特性的试验研究

在辐射能量为50 kW/m2的条件下用锥形量热仪对崔家寨矿6号煤层井田东西两翼的4个煤样进行了燃烧特性试验研究。研究表明:东翼煤样燃烧过程中产生的的CO峰值浓度、CO平均产生量超过了西翼工作面煤样,而西翼煤样燃烧过程中的热释放速率、总释放热和比消光面积超过了东翼煤样。在烟释放速率和总生烟量方面,井田两翼煤样出现了一定的差异,西翼11605工作面第一个煤样最高,东翼11606工作面第一个煤样次之,其余两个煤样差别不大。     

煤常温静态吸氧试验探讨

通过自制煤常温静态吸氧装置，进行了煤在常温静态吸氧试验研究，探讨了煤静态平均吸氧速度常数与吸氧量的关系，试验结果表明，煤的低温氧化是煤本身的吸氧能力决定的；煤样静态吸氧速度常数与吸氧量成线性关系；煤静态平均吸氧速度常数可用来确定煤的低温氧化的倾向性；在常温下，煤氧复合过程是物理吸附、化学吸附及化学反应同时进行过程。     

霍林河盆地煤层气储量及有利勘控区预测

针对霍林河盆地良好的地质特征,为发展煤层气资源预测分析.指出煤的镜质组反射率多在0.5%～0.6%之间,煤质含气量最高为7.7 m/t.煤质中煤层气含量以及煤层气中甲烷含量随深度加大而迅速增加.400 m以下为甲烷带,400m以上为甲烷-氮气带.并对含气量进行了预测,500m以下煤层气含量约3.0～7.7m3/t煤计,霍林河盆地煤层气远景储量在268.5×108～689.2×108m3之间.同时,指出了有利于煤层气形成和勘探的有利地段,9-73孔,21-11孔附近地区为最有利煤层气勘探区.     

微生物浮选法脱除煤中硫的研究

煤炭的微生物脱硫技术优点很多,如成本较低、能耗较低、脱硫的过程相对简单,反应条件也比较温和、对环境无破坏作用等。本文是利用微生物混合菌群对煤炭进行脱硫工作,探究各种因素对脱硫效果的影响,寻求最佳的实验条件。菌种是从阜新海州矿附近土壤中筛出的硫杆菌,将此菌与浮选技术相结合,对重庆市松藻煤矿的高硫煤进行脱硫研究。在实验中,分别研究了菌液浓度、菌液浸泡时间以及煤样质量对于煤样脱硫和脱灰效果的影响。实验结果表明:煤炭质量在80 g,菌液加入量在150 m L,菌液浸泡时间在60 min时,脱硫效果最佳,全硫脱除率为46.12%。     

甲基单胞菌Methylomonas sp.GYJ3的生长特性及产甲烷单加氧酶特性

研究了甲基单胞菌 Methylomonas sp.GYJ3发酵培养过程中生长特征和产酶特征 ,结果表明该菌株在生长过程中产酸 ,通过控制发酵过程中 p H可提高细胞的生长密度 ,其生长周期较摇床发酵短 .细胞中甲烷单加氧酶产生于细胞的对数生长期 ,在 70 h以后甲烷单加氧酶活性不再增加 ,最高活性为 3.97nmol环氧丙烷 / min· mg干细胞 .同时研究了细菌生长过程中甲烷的利用 ,结果表明每克甲烷的消耗可产生 0 .69g细胞干重 .考察了 Cu2 +浓度对细胞产生可溶性甲烷单加氧酶和颗粒性甲烷单加氧酶的影响 .并由此建立了 GYJ3菌的连续发酵动力学模型 .     

淮南煤中汞的分布与赋存

煤中汞含量是估算燃煤排放汞量的重要数据之一,掌握淮南煤中汞的分布与赋存特征对研究华东地区煤中汞含量及减少燃煤造成的汞环境污染具有重要意义。通过对淮南9个矿区70个煤样中汞含量测试,分析其分布特征;研究煤炭洗选对煤中汞含量的影响及汞与煤中硫、灰分、铁和硒的相关关系,阐明淮南煤中汞的赋存状态。结果表明:淮南煤中汞含量算术平均值为2.22×10~(-7),与中国煤中汞平均值非常接近,略高于国外主要产煤区。矿物不是淮南煤中汞的主要赋存状态,汞主要被有机质束缚,或以极微小颗粒的形态弥散于煤的有机组分中。     

褐铁矿强化污泥厌氧发酵及经济分析

污泥厌氧发酵具有污染小,并且能获得能源物质的优势。然而污泥厌氧发酵效率低。探究了褐铁矿强化污泥厌氧发酵产甲烷的影响。结果表明褐铁矿存在能够提高污泥厌氧发酵产甲烷率;当褐铁矿含量由0增加至4%时,甲烷产量由101. 8 m L/g增加至128. 9 m L/g。褐铁矿能够促进污泥厌氧发酵水解过程;并且褐铁矿含量越高,溶解性COD的最大值越高。此外,褐铁矿促进污泥厌氧发酵过程短链脂肪酸(SCFA)的积累;当褐铁矿的含量为3%时,SCFA的最大积累量为4 025 mg/L,显著高于空白对照组。褐铁矿存在促进乙酸的积累;当褐铁矿含量由1%增加至4%时,乙酸含量由35%增加至42%。p H为7有利于褐铁矿强化污泥厌氧发酵;而碱性环境抑制甲烷产生。经济分析表明褐铁矿的最佳剂量为3%,总节约费用为329. 2元/t。     

珠江口海岸带沉积物甲烷相关古菌群落结构及多样性研究

用构建克隆文库的方法对珠江口沉积物中4个层位的甲烷相关古菌群落多样性特征进行研究.结果表明甲烷相关古菌群落结构主要可以分为3类,分别为Methanosaeta,Methanomicrobiales和Methanosarcinales/ANME,且其组成随沉积物深度的改变发生规律变化.Methanosaeta和Methanomicrobiales是属于乙酸和H2/CO2利用型甲烷产生菌,在克隆文库中的含量随沉积物深度的增加而减少;Methanosarcinales/ANME主要由甲烷氧化菌和甲基利用型甲烷产生菌组成,在克隆文库中的含量随沉积物深度的增加而增加.甲烷相关古菌群落结构的变化规律说明,在SMTZ区域及以上,甲烷产生以H2/CO2和乙酸型为主;在SMTZ区域以下,以甲基利用型为主;在SMTZ区域,主要是甲烷氧化过程,由古菌类群ANME-2a负责.     

大豆废水厌氧发酵产甲烷工艺条件优化

为了在大豆废水的降解过程中充分提高甲烷产量,设计L₉(3⁴)正交试验,研究微量元素、发酵温度、有机负荷和污泥浓度对大豆废水厌氧发酵产甲烷量的影响,确定各影响因素的主次顺序,并根据正交试验结果进行工艺条件优化研究。实验结果表明:对甲烷产量影响最大的因素是有机负荷,其次是微量元素、污泥浓度,发酵温度影响最小。优化的工艺条件组合为:Co 1mg/L,发酵温度45℃,有机负荷1.52kg COD/(m³·d),接种污泥浓度30.00g VSS/L,在此条件下累积甲烷产量最大为970mL,比未优化组合提高15.10%,累积甲烷产率达344.49mL/(g SCOD),甲烷含量最大为84.12%,SCOD的去除率达到84.00%。