[发明专利]煤中超临界二氧化碳含量测试方法

权利要求书

1.一种煤中超临界二氧化碳含量的测定方法，包括采用真空泵、煤样罐、二氧化碳气瓶、加压装置和测定装置，其特征在于：

(a)预先测定设在煤样罐恒温水浴槽(13)内的煤样罐(12)内部空间体积：打开煤样罐(12)与真空泵(1)相连通管路上所有阀门，观察真空泵(1)的真空压力表(2)，当真空压力降至0.4Pa以下，继续抽真空约30分钟后，关闭煤样罐(12)与真空泵(1)相连管路上的所有阀门；打开煤样罐(12)与内部空间体积测量仪之间的微量截止阀(F-1、F-2)，测量煤样罐(12)的内部空间的体积V；

(b)关闭微量截止阀(F-1)，在煤样罐(12)内装满待测煤样，密封煤样罐(12)，对煤样罐恒温水浴槽(13)内的水进行加温，使设在恒温水浴槽内的煤样罐(12)恒定温度达35℃以上，同时对与煤样罐(12)相连通的管路进行电辅加热，并保持电辅加热管路的温度恒定约为40℃；

(c)打开煤样罐(12)与真空泵(1)相连管路上的所有阀门，对煤样罐(12)抽真空；

(d)观察与真空泵(1)相连接的真空压力表(2)，当真空压力降至0.4Pa以下，继续抽真空4～6小时后，关闭煤样罐(12)与真空泵(1)相连管路上的所有阀门，将煤样罐(12)从煤样罐恒温水浴槽(13)中取出进行称重，得到真空状态下的煤样罐质量m₀；

(e)打开煤样罐(12)与二氧化碳储气瓶(3)相连通管路上的所有阀门，开启设在煤样罐(12)与二氧化碳储气瓶(3)相连通管路上的增压泵(5)，增压泵(5)在空气压缩机(7)的作用下将二氧化碳储气瓶(3)输出的二氧化碳气体增压后输入煤样罐(12)中，观测煤样罐(12)入口处与压力传感器(10)相连接的压力数显表(11)当煤样罐(12)中压力增压至高出所测煤样的平衡压力0.5～2MPa时，关闭二氧化碳储气瓶(3)进入煤样罐(12)管路的所有阀门；

(f)待煤样罐(12)内的煤样吸附平衡4～6小时后，记录此时压力数显表(11)所示的平衡压力P₁，将煤样罐(12)从煤样罐恒温水浴槽(13)中取出进行称重，得到平衡压力P₁下煤样罐质量m₁，按下列公式：

                n₁₀＝(m₁-m₀)/44                (1)

得到在平衡压力P₁下煤样罐内的二氧化碳含量n₁₀；

V′=V-mρ---(2)]]>

得到煤样罐去除煤样的真实体积后的自由空间体积V′，式中：ρ为煤样的真密度；

n11=(n10-P1V′Z1RT)/m---(3)]]>

得到平衡压力为P₁时煤样的过剩吸附量n₁₁，式中：Z₁为在气体压力为P₁时二氧化碳压缩因子；R为摩尔气体常数；T为煤样罐热力学温度；

n12=πρ·P1Z1RT·1m---(4)]]>

得到煤中孔隙空间气相二氧化碳含量n₁₂，式中：π为煤样的孔隙率；ρ为煤样的假密度；

                    n₁＝n₁₁+n₁₂                (5)

得到煤中二氧化碳含量n₁，完成一个平衡压力P₁的测试；

(g)重复上述步骤(e)、(f)，测定不同平衡压力下煤样中的二氧化碳含量，在煤样罐内的煤样吸附平衡压力逐步增加不超过18MPa的条件下，完成多个平衡压力的测试。