Komora do badań wpływu obciążeń mechanicznych na właściwości sorbentu

• Autorzy: Dutka B. , Kudasik M. , Topolnicki J. , Wierzbicki M.

Warianty tytułu

EN

The chamber for testing the impacts of mechanical loading upon the properties of sorbents

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Znane jest z literatury zjawisko generowania naprężeń i pęcznienia materiałów węglowych w trakcie sorpcji CO2 i CH4. Rodzi to pytanie, czy przebieg sorpcji jest uzależniony od obciążeń jakim poddawany jest sorbent. Jeśli taki wpływ istnieje to wartości pojemności sorpcyjnej próbek węglowych, oznaczane w warunkach laboratoryjnych, mogą różnić się od pojemności sorpcyjnej węgli in situ. Zjawisko takie może mieć duże znaczenie przy ocenie gazonośności pokładów węglowych, zwłaszcza tych, które zalegają na znacznych głębokościach. Podjęto próbę zbadania zależności obciążenie-sorpcja począwszy od skonstruowania narzędzia badawczego. W artykule przedstawiono zaprojektowaną i wykonaną w Pracowni Mikromerytyki IMG PAN komorę wysokociśnieniową umożliwiającą badanie wpływu obciążeń zewnętrznych na pojemność sorpcyjną węgli. Zaprezentowano schematy elementów funkcjonalnych aparatury oraz testy wytrzymałościowe służące zaprojektowaniu komory o pożądanych parametrach. Omówiony również został przebieg procesu pomiaru na zbudowanej aparaturze.

EN

The processes of stress generation and swelling of coal materials during the sorption of CO2 and CH4 are well reported in literature on the subject. The question arises, then, whether the sorption process depends on stress to which the sorbent is subjected. If such effect exists, it might be of key importance in evaluation of gas-bearing capacity of coalbeds, particularly those lying at greater depths. Sorption capacity of coal samples established in the laboratory conditions might differ from the levels registered in situ. A research effort is underway, beginning from the engineering of the test facilities. The high pressure chamber for testing the impacts of external loading on the sorption capacity of coal was designed and engineered in the Department of Micrometrics at the Strata Mechanics Research Institute of the Polish Academy of Sciences. Schematic diagrams of the system components are provided as well as the resistance test procedures required to design the chamber with the desired parameters. The measurement procedure using this apparatus is briefly outlined.

Słowa kluczowe

PL

komora wysokociśnieniowa; sorbent; węgiel kamienny; ciśnienie okólne

EN

high pressure chamber; sorbent; hard coal; ambient pressure

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 11, no. 1-4
• Strony: 15--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Dutka B.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27; 30-059 Kraków

autor

Kudasik M.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27; 30-059 Kraków

autor

Topolnicki J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27; 30-059 Kraków

autor

Wierzbicki M.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27; 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Ryncarz T.: Zarys fi zyki górotworu, Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice 1993.
• [2] Czapliński A.: Węgiel kamienny, Wydawnictwa AGH, Kraków 1994.
• [3] Ceglarska-Stefańska G.: Układ węgiel kamienny-metan w aspekcie desorpcji i odzyskiwania metanu z gazów kopalnianych, praca zespołowa pod redakcją Mieczysława Żyły, Uczelniane wydawnictwa naukowo-dydaktyczne AGH, Kraków 2000.
• [4] Czapliński A., Gustkiewicz J.: Sorpcyjne naprężenia i odkształcenia w węglu, Górotwór jako ośrodek wielofazowy, t. II, str. 455-468.
• [5] Moffat D.H., Weale K.E.: Sorption by coal of methane at high pressures, Fuel 34, 449 (1955).
• [6] J. Denis N. Pone, Phillip M. Halleck, Jonathan P. Mathews: Methane and Carbon Dioxide Sorption and Transport Rates in Coal at In-situ Conditions, Energy Procedia, 1 (2009), 3121-3128.