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GBT 19560-2004 煤的高压等温吸附试验方法 容量

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GBT 19560 2004 高压 等温 吸附 试验 方法 容量
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羚中华人民共和国国家标准 19560of to 中国国家标准化管理委员会“”.‘ 19560标准的附录标准由中联煤层气有限责任公司提出并归口。本标准起草单位:中联煤层气有限责任公司、煤炭科学研究总院西安分院。本标准主要起草人:张庆玲、张遂安、崔永君。 19560标准适用于烟煤和无烟煤对甲烷等气体吸附能力测定。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 2121722:1999)74988:1975)3方法提要首先,将达到平衡水分的一定粒度的煤样样品置于密封容器中,测定其在相同温度、不同压力条件下达到吸附平衡时所吸附的甲烷等试验气体的体积;然后,根据过理论计算求出表征煤对甲烷等试验气体吸附特性的吸附常数—L),L)以及等温吸附曲线。4仪器设备4. 1等温吸附装考缸;恒温控制系统;温度监侧系统:包括温度传感器(精度0. 350C ),多通道高精度模数转换器(16位)等;压力监测系统:包括压力传感器(精度0. 01 多通道高精度模数转换器(16位)等;数据处理系统:包括微机及数据处理系统。空干燥器;天平:感量。。1 温系统。准筛。度” 74度0. 25 18 0目~80目)。 212. 1称取空气干燥基煤样,样重不少于35 g(精确到0. 1 匀加入适量蒸馏水。封装置底部装有足量的硫酸钾过饱和溶液,每隔24 到相邻两次重量变化不超过试样重量的2%0平衡湿度计算公式:1‘ G,一G、.,‘G,一G.__ M=11一二竺万二乙I X M,d+=七一卫X 100··…,‘···········……(1)火一G:]’‘一’一“’位为百分数(%);G,—平衡前空气干燥基样品质量,单位为克(g) ;衡后样品质量,单位为克(9);品的空气干燥基水分含量,单位为百分数(%)。7试验步骤7. 1试样装缸将预处理达到平衡水分的煤样准确称重、迅速装人样品缸内。1充气向系统充人氦气,压力高于等温吸附试验最高压力1 调节温度设置并调节系统温度,使样品缸的温度稳定在储层温度或送样单位要求的温度。力平衡则视为系统气密性良好。样品缸的温度稳定在储层温度或送样单位要求的温度。系统充人氦气,调节参考缸压力值,然后关闭参考缸阀门。压力平衡后便可采集一组数据。自由空间体积测定重复进行三次,三次之间允许误差为士0. 1 算出样品缸内自由空间体积。最高试验压力不得低于8 须进行6个压力点试验,当最高试验压力在8 须进行7个压力点试验;当最高试验压力>12 须进行8个压力点试验。系统充人甲烷气体或其他试验用气体,调节参考缸压力至目标压力。温度稳定后,启动等温吸附试验程序自动采集样品缸和参照缸内的时间、压力、温度等相关数据,并将数据记录为数据文件。品总量等实际情况确定,但不得少于12 h,低而高逐个压力点进行试验,直至最后一个压力点试验结束。,一 f- X V, /Z, 2/ X T,。...……。···.·.……。(2)式中:位为立方厘米();p,—平衡后压力,单位为兆帕(;考缸初始压力,单位为兆帕(;品缸初始压力,单位为兆帕(;T,—平衡后温度,单位为开氏温度(K)。它同摄氏温度(*C) =273. 15+t;考缸初始温度,单位为开氏温度(K);品缸初始温度,单位为开氏温度(K);从—系统总体积,单位为立方厘米() ;考缸体积,单位为立方厘米();品缸体积,单位为立方厘米() ;Z,—平衡条件下气体的压缩因子,无z—参考缸初始气体的压缩因子,无童纲,品缸初始气体的压缩因子,无童纲。求得煤样的体积,计算出样品缸内自由空间体积。自由空间体积是指样品缸装入煤样后煤样颗粒之间的空隙、煤样顺粒内部微细空隙、样品缸剩余的自由空间、连接管和阀门内部空间的体积之总和。自由空间体积计算公式为:·““·····“····“·一(3)式中:V,—自由空间体积,单位为立方厘米((;V。—样品缸总体积,单位为立方厘米();从—煤样的体积,单位为立方厘米( 19560品缸的平衡压力及温度,计算不同平衡压力点的吸附量。利用公式:PV=····“·····“···”…(4)式中:p—气体压力,单位为兆帕(;位为立方厘米( ) ;n—气体的摩尔数,单位为摩尔(—气体的压缩因子,无量纲;R—摩尔气体常数,单位为焦每摩开(U。;位为开氏温度(K),分别求出各压力点平衡前样品缸内气体的摩尔数(平衡后样品缸内气体的摩尔数(则煤样吸附气体的摩尔数(:n; = ’.·····……“······.….…,.…(5)式中:n;—气体的摩尔数,单位为摩尔(衡前样品缸内气体的摩尔数,单位为摩尔(衡后样品缸内气体的摩尔数,单位为摩尔(;):V,= 1000“·“·········“·“···……(6)各压力点的吸附量(V,)V*;#=V=/G“·“·“·“·“·“··…(7)式中:附量,单位为立方厘米每克(g);V;—吸附气体的总体积,单位为立方厘米() ;样重量,单位为克(9)。L 共=;令+事犷二.·················……(8) v:‘一’式中:p—气体压力,单位为兆帕(;V—在压力位为立方厘米每克( /,g);大吸附容量,又称位为立方厘米每克(g); 位为兆帕(,和B= p,, /V L,可以将方程((8)推导为p/_吏山。....……‘.一‘.…___,。、 台=p+箫,A+B············。·····。··…(9)V L L‘丫’一依据方程(9),可将实测的各压力平衡点的压力与吸附量数据绘制为以p/用最小二乘法求出这些散点的回归直线方程及相关系数,进而求出直线的斜率(A)和截距(B)。根据斜率和截距求出L)和L),即: /= 。 性要求平衡湿度重现性相对误差不大于100o;关系数保留4位小数。 19560范性附录)等盆吸附试验报告格式等通吸附试验报告一矛 .,} 'E #.d/g *d//0***./0o 刃男一寺(0一g) P/=认P/ (P)一} L)/ L)/+ **}}4}贵{等沮吸附曲线44———一---~---~一~T‘一-一40·亘1卜·I 一一一一-一一一一一一一一一一--一一.一一~一州卜一-----仁----,尸山‘习舀一二林一一一、、32一一一一一-一一-一一-一-一一一~,-一----一-一一一一--一一一一,州卜-.-- ,==..‘~曰一 I y}一 I Q 28二一-一--一-一一一一一一一一一一一-一一一,~一=盆二二一-一一=七,~叫白尸二千二-----咔--一一一一~卜一---一卜 24一一一=翻卜孟-=,口曰己皿一--衬------十一 盔‘1产,一洲口口一I I I 一-,一-训‘-,,目曰「‘---------------叶~一-一-十一一-一一~一+一一一一-一一小一-一---‘a 16一一一一-一一一,二尸‘二尸心=12 1自‘-叫一一~一一一一一,一一一一一一一一一一一一一州一s...%8es- ,. 一一一一一-一一一一-一一一一一一----一一一~-曲刁一月卜一十皿尤次全卜一~-惬4 `T'一一一,一一-下一赢耐一一--孺,,r,一09·}I I 1 2 3 4 5 6 7 8 9压力P/核人:日期:
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