全自动等温吸附仪
产品详细介绍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:70MPa1.2样品缸、参考缸样品粒度:≤60目样品质量:200g参考缸体积:150ml参考缸数量:6个,外径70mm,长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个油浴尺寸:500mm(长)*480mm(宽)*240mm(深)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个输出:3mv/v1.5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位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:0.6Mpa1.6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个手动针阀:3个气动针阀:2个RTD:2个 表头:6个高压气瓶:不同气体配3个不锈钢管:4米稳压电源:1个密封圈:4个等温吸附过程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,选6个实验点。最高压力在8MPa~12MPa,选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=V1/Go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VL和PL 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/VL和B- ,可以将方程(8)推导为p/V与p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/AP1=BVA=B/A4、 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/V与P的相关系数R大于0.98.
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2021-08-23