[发明专利]一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置及操作方法

权利要求书

1.一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置，它包括：混合气体供给系统和真空脱气系统，混合气体供给系统与真空脱气系统通过管路连接；其特征在于：真空脱气系统通过管路与混合气体黏度测量系统连接；混合气体黏度测量系统与气体吸附系统通过管路连接；所述混合气体黏度测量系统包括测量箱（16），测量箱（16）内安装有黏度感应器（15），黏度感应器（15）与安装在测量箱（16）顶部的显示器（14）通过导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置，其特征在于：所述混合气体供给系统包括第一储气罐（1）、第二储气罐（2）、第三储气罐（3）、第一开关阀（4）、第二开关阀（5）、第三开关阀（6）及第一压力表（9）、第二压力表（8）、第三压力表（7）、增压泵（11）和气体混合装置（10）；第一储气罐（1）与气体混合装置（10）通过管路连接；管路上依次安装有第一开关阀（4）和第一压力表（9）；第二储气罐（2）与气体混合装置（10）通过管路连接，管路上依次安装有第二开关阀（5）和第二压力表（8）；第三储气罐（3）与气体混合装置（10）通过管路连接，管路上依次安装有第三开关阀（6）和第三压力表（7）；气体混合装置（10）出气管路上安装有增压泵（11）。

3.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置，其特征在于：真空脱气系统包括真空泵（12）和第五开关阀（13），真空泵（12）的进气端与气体混合装置（10）的出气管路连接；真空泵（12）的出气管路上连接有第五开关阀（13）。

4.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置，其特征在于：气体吸附系统包括第六开关阀（17）、第七开关阀（20）、第四压力表（18）、参考室（19）及吸附室（21）及水浴恒温装置（22），第六开关阀（17）、第四压力表（18）和第七开关阀（20）依次安装在吸附室（21）的进气管路上；在第六开关阀（17）与第七开关阀（20）之间管路上连接有参考室（19）。

5.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置，其特征在于：它还包括压力加载系统，压力加载系统与气体吸附系统连接；所述压力加载系统由轴压泵（23）和围压泵（24）组成；轴压泵（23）和围压泵（24）的输出端分别与气体吸附系统连接。

6.如权利要求1所述的一种可改变混合气体黏度的等温吸附装置的操作方法，它包括：

步骤1、首先将原煤试样放入吸附室中，打开真空泵，关闭真空泵之前的开关阀，对实验装置进行脱真空处理，然后将吸附室和参考室放入设置好温度的水浴恒温装置中，并同时对吸附室施加恒定轴压和围压；

步骤2、之后先打开装有氦气的第一储气罐，关闭第七开关阀，打开第四开关阀和第五开关阀，经过混合使气体黏度达到实验设定值后，将第六开关阀打开将气体通入参考室，测定压力后打开第七开关阀使气体通入吸附室中，测定体积变化；待数值记录完毕后，将氦气处理干净，之后更改煤样试件，打开第二开关阀和第三开关阀，通入甲烷和氩气，使氦气与甲烷和氩气混合，之后通过黏度感应器测定黏度达到实验设定值后打开第六开关阀使甲烷、氦气和氩气混合气体进入参考室；

步骤3、测定压力，待读数稳定后打开第七开关阀使气体进入吸附室，混合气体中的吸附气体开始吸附在原煤孔隙表面，测定自由空间体积，最终建立一个动态吸附平衡状态，测定该状态下混合气体的的压力和体积，根据混合气体的起始体积和最终体积的差值即计算出在给定压力下被吸附的气体体积。