基于COMSOL仿真的无烟煤合理吸附平衡时间分析

简介：
本研究利用COMSOL仿真软件，深入探讨了无烟煤在不同条件下的吸附特性，分析并确定其合理的吸附平衡时间，为能源存储和气体净化等领域提供了理论支持。 为了研究《煤的甲烷吸附量测定方法（高压容量法）》（MT/T752-1997）标准中测试瓦斯吸附常数所需的吸附平衡时间，即首点吸附平衡时间为7小时，当压力超过0.5兆帕后每个压力点为4小时，是否能使具有较强吸附能力的无烟煤达到真正的吸附平衡状态，我们通过COMSOL软件建立模型来模拟瓦斯在煤中的扩散过程。研究结果表明，在这种情况下，标准中规定的4小时不足以使瓦斯完全被无烟煤孔隙吸收；因此测试时需要延长其吸附平衡时间。 此外，对于同一种无烟煤的软质和硬质部分而言，由于软质煤炭具有更为发达的孔隙结构，当瓦斯试图进入更小尺寸的微孔中时会遇到更大的分子扩散阻力。这导致在相同的吸附压力下，达到完全平衡所需的时间比硬质煤炭长得多。