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煤层中CO2吸附相的密度变化特性及控制机制研究

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.1煤炭资源清洁高效利用需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.2煤层气资源开发新途径探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.1国外CO2吸附研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.2国内煤层CO2捕获研究动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.3现有研究的不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.3.1主要研究目标界定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.3.2具体研究内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.4技术路线与研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.4.1总体技术路线图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.4.2关键研究方法介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

煤层CO2吸附机理与模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.1煤炭基本性质分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1.1煤岩宏观与微观结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.1.2煤体孔喉特征表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.2CO2在煤体中的吸附理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.2.1吸附基本原理阐述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.2.2不同吸附机制探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.3吸附热力学与动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

2.3.1吸附热力学参数测定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.3.2吸附动力学过程模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

2.4煤层CO2吸附常用模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

2.4.1经典吸附等温线模型应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

2.4.2吸附动力学模型选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

煤层中CO2吸附相密度影响因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.1煤体自身性质的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.1.1煤阶与变质程度效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.1.2煤体变质组分作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

3.2操作条件参数的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

3.2.1温度场作用机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

3.2.2压力场作用机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

3.2.3CO2分压与浓度效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

3.3存在环境因素的耦合作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

3.3.1孔隙流体性质耦合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

3.3.2地应力场耦合效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．