يوضح هذا البروتوكول كيفية إعداد عينة فحم حجري وإجراء تجربة ضغط أحادي المحور مع فحم حجري في ضغوط CO2 مختلفة باستخدام نظام اختبار اقتران الغاز الصلب ة ذات الحجم الثابت والمرئي والثابت. كما يهدف إلى التحقيق في التغيرات من حيث الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للفحم الناجمة عن امتصاص ثاني أكسيد الكربون.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تجربة ضغط أحادية المحورمع CO 2-وإذ تضع الفحم باستخدام تصور وثابت الحجم الغاز الصلبة اقتران نظام اختبار
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
وحقن ثاني أكسيدالكربون (CO 2) في التماس فحم عميق له أهمية كبيرة في الحد من تركيز غازات الدفيئة في الغلاف الجوي وزيادة استعادة الميثان بالفحم. يتم إدخال نظام اقتران الغاز الصلبة ذات الحجم الثابت والمرئي والثابت هنا للتحقيق في تأثير امتصاص ثاني أكسيد الكربون على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للفحم. القدرة على الحفاظ على حجم ثابت ورصد العينة باستخدام الكاميرا، وهذا النظام يوفر القدرة على تحسين دقة الصك وتحليل تطور الكسر مع طريقة الهندسة كسورية. توفر هذه الورقة جميع الخطوات لإجراء تجربة ضغط أحادي المحور مع عينة فحم حجري في مختلف ضغوط ثاني أكسيد الكربون مع نظام اختبار اقتران الغاز الصلبة. يتم تحميل فحم حجري، مضغوط الباردة من الفحم الخام والاسمنت هوميتالصوديوم، في ارتفاع ضغط CO 2، ويتم رصد سطحه في الوقت الحقيقي باستخدام الكاميرا. ومع ذلك، فإن التشابه بين فحم حجري والفحم الخام لا يزال يحتاج إلىتحسين، ولا يمكن حقن غاز قابل للاشتعال مثل الميثان (CH 4) للاختبار. وتظهر النتائج أن CO2 sorption يؤدي إلى ذروة القوة والحد من معامل مرنة من فحم حجري، وتطور كسر فحم حجري في حالة فشل يشير إلى خصائص كسورية. ترتبط كل من القوة، ومعامل مرن، والبعد كسوري مع ضغط CO2 ولكن ليس مع ارتباط خطي. يمكن أن يكون نظام اختبار اقتران الغاز الصلب ة والثابتة من تصوّر وثابت الحجم بمثابة منصة للبحوث التجريبية حول ميكانيكا الصخور مع النظر في تأثير اقتران متعدد الحقول.
المقدمة
إن التركيز المتزايد لثاني أكسيد الكربونفي الغلاف الجوي عامل مباشر يسبب تأثير الاحترار العالمي. نظرا ً لقدرة الامتصاص القوية للفحم، يعتبر عزل ثاني أكسيد الكربون في التماس الفحم وسيلة عملية وصديقة للبيئة للحد من الانبعاثات العالمية لغازات الاحتباس الحراري1 و2و3. وفي الوقت نفسه، يمكن أن يحل ثاني أكسيد الكربون المحقون محل الميثان4 ويؤدي إلى تعزيز إنتاج الغاز في استعادة الميثان بالفحم (ECBM)4و5و6. وقد اجتذبت الآفاق الإيكولوجية والاقتصادية لعزل ث....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. إعداد عينة
- جمع كتل الفحم الخام من وجه العمل 4671B6 من منجم الفحم Xinzhuangzi. لاحظ أنه، بسبب انخفاض قوة ومرونة الهيكل، يتم كسر الفحم الخام وربما مختلطة مع الشوائب. لتجنب تأثير هذه العوامل الداخلية والخارجية، فضلا عن الحد من عدم تجانس الفحم قدر الإمكان، حدد كتل الفحم الكبيرة (حوالي 15 سم طويلة، 10 سم واسعة، وارتفاع 10 سم).
- استخدام ملاقط لإزالة الشوائب مختلطة في الفحم وفرك غرفة محطم مع القطن ماصة والأسيتالدهايد.
- سحق كتل الفحم إلى قطع صغيرة مع كسارة الفك، والمأوى لهم في شاكر غربال مجهزة شاشات القياسية من 6 و 16 شبكة. وضع مسحوق الفحم فرزها بشكل منفصل وفقا للقطر.
- وزن 1000 غرام و300 غرام من الفحم المسحوق مع توزيع حجم الجسيمات من 0-....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
وكان متوسط كتلة عينة فحم حجري 230 غرام. وعلاوة على ذلك، كان المحتوى المتقلب حوالي 31.24٪. كما تم استخراج هومات الصوديوم من الفحم، وكانت مكونات فحم حجري مماثلة للفحم الخام. وترد الخصائص الفيزيائية في الجدول2.
وترد في الجدول 3مقارنة الخصائص الميكانيكية بين الفحم الخام وفحم حجري، وأثبت اختبار الامتزاز الخاثير قدرتها المماثلة على امتصاص الغاز (الشكل6). وكانت قوة عينات ف.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
وبالنظر إلى خطر ارتفاع ضغط الغاز، فإن بعض الخطوات الحاسمة مهمة أثناء الاختبار. وينبغي فحص الصمامات وحلقات O واستبدالها بانتظام، ولا ينبغي السماح بأي مصدر للاشتعال في المختبر. عند استخدام صمام تنظيم الضغط اليدوي، يجب على المجرب التواء الصمام ببطء لجعل الضغط في السفينة تصور زيادة تدريجيا. لا تقم بتفكيك السفينة أثناء الاختبار. وعند الانتهاء من التجربة، ينبغي فتح الباب الخلفي للسفينة بعد الإطلاق الكلي للغاز عالي الضغط؛ خلاف ذلك، هناك خطر الإصابة. استخدام مكنسة كهربائية لإزالة جميع القطع من فحم حجري من السفينة، حتى لا تؤثر عل.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
وقد دعم هذا العمل المشروع الوطني الصيني لتطوير الأدوات العلمية الرئيسية (المنحة رقم 51427804) والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في مقاطعة شاندونغ (المنحة رقم. ZR2017MEE023).
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 3Y-Leica MPV-SP نظام القياس الضوئي الميكروفوتوغرافي | Leica ، ألمانيا | M090063016 | تستخدم لقياس انعكاس vitrinite |
| أداة امتصاص متساوية الحرارة الأوتوماتيكية | BeiShiDe Instrument Technology (بكين) CO.، Ltd. | 3H-2000PH | اختبار الامتزاز متساوي الحرارة |
| آلة اختبار مؤازرة كهروهيدروليكية | جينان Shidaishijin آلة اختبار CO.، Ltd | WDW-100EIII | تستخدم لتوفير الضغط المحوري |
| مستشعر ضغط الغاز | Beijing Star Sensor Technology CO.، LTD | CYYZ11 | مراقبة ضغط |
| الغاز خزان الغاز (ثاني أكسيد الكربون / الهيليوم) | Heifei Henglong Gas.، Ltd | الغاز مورد | |
| كاميرا عالية السرعة | سوني شركة | FDR-AX30 | حاضنة مراقبة الصور |
| Yuyao YuanDong مصنع الأدوات الرقمية | XGQ-2000 | فحم حجري تجفيف | |
| كسارة الفك | Hebi Tianke Instrument CO.، Ltd | EP-2 | طحن الفحم |
| صمام تخفيض الضغط اليدوي | شنغهاي Saergen Instrument CO.، Ltd | R41 | ضغط الغاز المخرج تعديل |
| محلل قريب | تشانغشا Kaiyuan Instrument CO.، Ltd | 5E-MAG6700 | الفحم الصناعي |
| مقياس إجهاد المقاومة | جينان سيغمار التكنولوجيا المحدودة | ASMB3-16 / 8 | نسبة بواسون |
| شاكر غربال (6،16شبكة) | Hebi Tianguan Instrument CO.، Ltd | GZS-300 | مأوى مسحوق الفحم |
| الأنابيب الناعمة | Jinan Quanxing أنابيب الضغط العالي CO. ، المحدودة | القطر الداخلي = 5 مم الحد الأقصى للضغط = 30 ميجا باسكال | |
| عينة الصخور القياسية جهاز اختبار التشوه المحيطي | Huainan Qingda Machinery CO.، Ltd | التشوه المحيطي الاستحواذ | |
| على الإجهاد الذي تسيطر عليه جهاز القص المباشر | بكين الفضاء هوايو اختبار أداة CO.، LTD | ZJ-4A | قوة الشد ، التماسك ، الاحتكاك الداخلي مضخة |
| القياس الفراغ | فوجيوارا ، اليابان | 750D | تستخدم لتفريغ السفينة |
| صمام | جيانغسو سوبي صمام المحدودة | S4 NS-MG16-MF1 | ختم الغاز |
| سفينة التحميل المرئية | Huainan Qingda Machinery CO. ، Ltd | أداة لتحميل العينة والمراقبة في الوقت الحقيقي |
المراجع
- Mazzotti, M., Pini, R., Storti, G. Enhanced coalbed methane recovery. Journal of Supercritical Fluids. 47 (3), 619-627 (2009).
- Litynski, J., et al. U.S. Department of Energy’s Regional Carbon Sequestration Partnership Program: Overview. Energy Proc....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
