全自動等溫吸附儀
產品詳細介紹主要性能指標及技術參數1.1基本性能單組分或多組分等溫吸附/解吸溫度:室溫~100℃操作壓力:40MPa系統最大壓力:70MPa1.2樣品缸、參考缸樣品粒度:≤60目樣品質量:200g參考缸體積:150ml參考缸數量:6個,外徑70mm,長330mm樣品缸體積:150mL樣品缸數量:6個,外徑430mm材料:不銹鋼壓力密封:專門的金屬環密封壓力源:氣體增壓泵加壓裝置:空壓機1.3恒溫裝置油浴鍋:60L*2個油浴尺寸:500mm(長)*480mm(寬)*240mm(深)溫度設定:獨立溫區油浴循環:內置恒溫油:附帶1.4壓力采集壓力傳感器:三線制壓力傳感器壓力范圍:0-40MPa額定壓力:40MPa一體式氣壓計:精度±0.1%數量:12個輸出:3mv/v1.5溫度采集溫度檢測系統:溫度傳感器±0.1℃多通道精度模數轉換器:16位1.6氣體源:總供給:3氣體輸入:甲烷,氦氣,二氧化碳壓力:20MPa穩定性:3%每種氣體都配置高壓鋼瓶1.7電動氣體調節器總供給:3壓力:40MPa穩定性:1%輸入:0-1V增壓壓力:0.6Mpa1.6計算機控制計算機:主頻:3.0GHZ,內存1GB,硬盤160GB自動控制:計算機自動控制系統軟件:FINESORB-ISO數據采集軟件FINESORB-IAO吸附/解吸數據處理軟件多組分氣體吸附/解吸數據處理軟件提供中文版說明書1.7其他備件(另外):樣品缸:1個手動針閥:3個氣動針閥:2個RTD:2個 表頭:6個高壓氣瓶:不同氣體配3個不銹鋼管:4米穩壓電源:1個密封圈:4個等溫吸附過程1、 樣品室裝樣將預處理的煤樣準備稱重、迅速裝入模型內。樣品重量:用于測試的遠洋重量不少于2kg。工業分析按照GB/T2121991《煤樣的工業分析方法》執行。2、 氣密性檢查2.1充氣 向系統充入氦氣,壓力高于等溫吸附實驗最高壓力1MPa。2.2調節溫度 系統溫度調為儲層溫度。連續觀測,系統密封良好,則進行下一步實驗。3、 自由空間體積測定3.1溫度測定溫度設定為儲層溫度。3.2充氣打開氦氣瓶,向系統輸入氦氣,調節標準室壓力值,然后關閉標準室閥門。3.3采集數據打開標準室閥門與樣品缸閥門,待壓力平衡后采集一組數據。體積實驗。進行三次,三次之間允許誤差為±0.1cm3 。3.4求得煤樣的體積,計算出樣品室內空白體積。4、等溫吸附實驗4.1實驗壓力的確定最高實驗壓力設置為儲層壓力的1.2倍,最低不少于8MPa。4.2實驗壓力點分布最高壓力<8MPa,選6個實驗點。最高壓力在8MPa~12MPa,選8個試驗點。4.3充氣打開調節閥門和標準室閥門,向系統充入甲烷氣體,調節標準室壓力至目標壓力。4.4數據采集達到目標壓力,且溫度穩定后,啟動等溫吸附實驗程序采集數據。4.5吸附平衡時間確定根據實際情況確定,但不得少于12小時。4.6重復(3)到(5)步驟,直至最后一個壓力點實驗結束。數據處理過程1、 煤樣體積和自由空間體積計算煤樣的體積計算公式為:Vs= 式中:Vs-煤樣的體積,單位為立方厘米(cm3 );P1-平衡后壓力,單位為兆帕(MPa)P2-參考缸初始壓力,單位為兆帕(MPa)P3-樣品初始壓力,單位為兆帕(MPa)T1-平衡后溫度,單位為開氏溫度(K);T2-參考缸初始溫度,單位為開氏溫度(K);T3-樣品缸初始溫度,單位為開氏溫度(K);V1-系統總體積,單位為立方厘米(cm3 );V2-參考缸體積,單位為立方厘米(cm3 )V3-樣品缸體積,單位為立方厘米(cm3 )Z1-平衡條件下氣體壓縮因子,無量綱,Z2-參考缸初始氣體的壓縮因子,無量綱,Z3-樣品缸初始氣體的壓縮因子,無量綱求得煤樣的體積,計算出樣品缸內自由空間體積。自由空間體積是指樣品缸裝入煤樣后煤樣顆粒之間的空隙、煤樣顆粒內部微細空隙、樣品缸剩余的自由空間、連接管和閥門內部空間的體積之和。自由空間體積計算公式為:V1=V0-Vs式中:V1-自由空間體積,單位為立方厘米(cm3)V0-樣品缸內總體積,單位為立方厘米(cm3)Vs-煤樣的體積,單位為立方厘米(cm3 )2、 計算各壓力點的吸附量根據參考缸、樣品缸的平衡壓力點的吸附量利用公式:PV=nZRT式中:P-氣體壓力,單位為兆帕(MPa);V-氣體體積,單位為立方厘米(cm3 )n-氣體的摩爾數,單位為摩爾(mol);Z-氣體的壓縮因子,無量綱;R-摩爾氣體常數,單位為焦每摩開(U.mol-1.K-1);T-熱力學溫度,單位為開氏溫度(K)。Vs=分別求出各壓力點平衡前樣品缸內氣體的摩爾數(n1)和平衡后樣品缸內氣體的摩爾數(n2),則煤樣吸附氣體的摩爾數(n1)為: ni=n1-n2式中:ni-氣體的摩爾數,單位為摩爾(mol);n1-平衡前樣品缸內氣體的摩爾數,單位為摩爾(mol);n2-平衡后樣品缸內氣體數,單位為摩爾(mol)各壓力點的吸附氣體體積(Vi);Vi=ni*22.4*1000各壓力點吸附量V吸附:V吸附=V1/Go式中:V吸附=吸附量,單位為立方厘米每克(cm3/g)V1-吸附氣體的總體積,單位為立方厘米(cm3)Gc-煤樣重量,單位為克(g)數據計算及報告3、 計算VL和PL 根據Langmuir方程:式中: = + p—氣體壓力,單位為兆帕(MPa);V—在氣體體積,單位為立方厘米VL-最大吸附容量,又稱Langmuir體積,單位為立方厘米每克(cm3/g):P1-Langmuir壓力,單位為兆帕(MPa).若令A-A/VL和B- ,可以將方程(8)推導為p/V與p的函數: = + = p+ =Ap+B依據方程(9),可將實測的各壓力平衡點的壓力與吸附量數據繪制為以p為橫坐標、以p/V比值為縱坐標的散點圖。利用最小二乘法求出這些散點的回歸直線方程及相關系數。進而求出直線的斜率(A)和截距(B).根據斜率和截距求出Langmuir體積(VL)和Langmuir壓力(p1),即:V1=V/AP1=BVA=B/A4、 吸附等溫線根據各平衡壓力點吸附量V和壓力值P繪制吸附等溫線:5、 實驗精度5.1重現性VL重現性相對誤差不大于15%:P1重現性相對誤差不大于15%。5.2重現性VL再現性相對誤差不大于20%;PL再現性相對誤差不大于20%。5.3樣品實驗質量P/V與P的相關系數R大于0.98.
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2021-08-23