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全自动等温吸咐仪

全自动等温吸咐仪

分类:其它
品牌:泛泰
厂商:浙江泛泰仪器有限公司
型号:3120
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发布时间:2013-05-08 13:29
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产品详情

主要性能指标及技术参数

1.1基本性能

单组分或多组分等温吸附/解吸

温度:室温~100

操作压力:40MPa

系统最大压力:70MPa

1.2样品缸、参考缸

样品粒度:≤60

样品质量:200g

参考缸体积:150ml

参考缸数量:6个,外径70mm,330mm

样品缸体积:150mL

样品缸数量:6个,外径430mm

材料:不锈钢

压力密封:专门的金属环密封

压力源:气体增压泵

加压装置:空压机

1.3恒温装置

油浴锅:60L*2

油浴尺寸:500mm()*480mm(宽)*240mm()

温度设定:独立温区

油浴循环:内置

恒温油:附带

1.4压力采集

压力传感器:三线制压力传感器

压力范围:0-40MPa

额定压力:40MPa

一体式气压计:精度±0.1%

数量:12

输出:3mv/v

1.5温度采集

温度检测系统:温度传感器±0.1

多通道精度模数转换器:16

1.6气体源:

总供给:3

气体输入:甲烷,氦气,二氧化碳

压力:20MPa

稳定性:3%

每种气体都配置高压钢瓶

1.7电动气体调节器

总供给:3

压力:40MPa

稳定性:1%

输入:0-1V

增压压力:0.6Mpa

1.6计算机控制

计算机:主频:3.0GHZ,内存1GB,硬盘160GB

自动控制:计算机自动控制

系统软件:FINESORB-ISO数据采集软件

FINESORB-IAO吸附/解吸数据处理软件

多组分气体吸附/解吸数据处理软件

提供中文版说明书

1.7其他备件(另外):

样品缸:1

手动针阀:3

气动针阀:2

RTD:2个 表头:6

高压气瓶:不同气体配3

不锈钢管:4

稳压电源:1

密封圈:4

 

 

 

等温吸附过程

1、样品室装样

将预处理的煤样准备称重、迅速装入模型内。

样品重量:用于测试的远洋重量不少于2kg

工业分析按照GB/T2121991《煤样的工业分析方法》执行。

2、气密性检查

2.1充气

  向系统充入氦气,压力高于等温吸附实验最高压力1MPa

2.2调节温度

  系统温度调为储层温度。连续观测,系统密封良好,则进行下一步实验。

 

3、自由空间体积测定

3.1温度

测定温度设定为储层温度。

3.2充气

打开氦气瓶,向系统输入氦气,调节标准室压力值,然后关闭标准室阀门。

3.3采集数据

打开标准室阀门与样品缸阀门,待压力平衡后采集一组数据。体积实验。进行三次,三次之间允许误差为±0.1cm3

3.4求得煤样的体积,计算出样品室内空白体积。

4、等温吸附实验

4.1实验压力的确定

最高实验压力设置为储层压力的1.2倍,最低不少于8MPa

4.2实验压力点分布

最高压力<8MPa,6个实验点。

最高压力在8MPa12MPa,8个试验点。

4.3充气

打开调节阀门和标准室阀门,向系统充入甲烷气体,调节标准室压力至目标压力。

4.4数据采集

达到目标压力,且温度稳定后,启动等温吸附实验程序采集数据。

4.5吸附平衡时间确定

根据实际情况确定,但不得少于12小时。

4.6重复(3)到(5)步骤,直至最后一个压力点实验结束。

 

数据处理过程

1、煤样体积和自由空间体积计算

煤样的体积计算公式为:

Vs=

 

式中:

Vs-煤样的体积,单位为立方厘米(cm3  ;

P1-平衡后压力,单位为兆帕(MPa

P2-参考缸初始压力,单位为兆帕(MPa

P3-样品初始压力,单位为兆帕(MPa

T1-平衡后温度,单位为开氏温度(K;

T2-参考缸初始温度,单位为开氏温度(K;

T3-样品缸初始温度,单位为开氏温度(K;

V1-系统总体积,单位为立方厘米(cm3 ;

V2-参考缸体积,单位为立方厘米(cm3

V3-样品缸体积,单位为立方厘米(cm3

Z1-平衡条件下气体压缩因子,无量纲,

Z2-参考缸初始气体的压缩因子,无量纲,

Z3-样品缸初始气体的压缩因子,无量纲

 

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、煤样颗粒内部微细空隙、样品缸剩余的自由空间、连接管和阀门内部空间的体积之和。

 

自由空间体积计算公式为:

V1=V0-Vs

式中:

V1-自由空间体积,单位为立方厘米(cm3

V0-样品缸内总体积,单位为立方厘米(cm3

Vs-煤样的体积,单位为立方厘米(cm3  

 

2、计算各压力点的吸附量

根据参考缸、样品缸的平衡压力点的吸附量

利用公式:

PV=nZRT

式中:

P-气体压力,单位为兆帕(MPa);

V-气体体积,单位为立方厘米(cm3  

n-气体的摩尔数,单位为摩尔(mol;

Z-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.mol-1.K-1;

T-热力学温度,单位为开氏温度(K)。

Vs=

分别求出各压力点平衡前样品缸内气体的摩尔数(n1)和平衡后样品缸内气体的摩尔数(n2,则煤样吸附气体的摩尔数(n1)为:

 ni=n1-n2

 

式中:

ni-气体的摩尔数,单位为摩尔(mol;

n1-平衡前样品缸内气体的摩尔数,单位为摩尔(mol;

n2-平衡后样品缸内气体数,单位为摩尔(mol

 

各压力点的吸附气体体积(Vi;

Vi=ni*22.4*1000

 

各压力点吸附量V吸附:

V吸附=V1Go

 

式中:

V吸附=吸附量,单位为立方厘米每克(cm3/g

V1-吸附气体的总体积,单位为立方厘米(cm3

Gc-煤样重量,单位为克(g

数据计算及报告

3、计算VLPL

根据Langmuir方程:

式中: = +

p—气体压力,单位为兆帕(MPa;

V—在气体体积,单位为立方厘米

VL-最大吸附容量,又称Langmuir体积,单位为立方厘米每克(cm3/g:

P1-Langmuir压力,单位为兆帕(MPa).

若令A-A/VLB-   ,可以将方程(8)推导为p/Vp的函数:

= + = p+ =Ap+B

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为横坐标、以p/V比值为纵坐标的散点图。利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Langmuir体积(VL)和Langmuir压力(p1),即:

V1=V/A

P1=BVA=B/A

4、吸附等温线

根据各平衡压力点吸附量V和压力值P绘制吸附等温线:

5、实验精度

5.1重现性

VL重现性相对误差不大于15%

P1重现性相对误差不大于15%

5.2重现性

VL再现性相对误差不大于20%

PL再现性相对误差不大于20%

 

5.3样品实验质量

P/VP的相关系数R大于0.98.

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