Wyznaczanie efektywnego współczynnika dyfuzji za pomocą nowatorskiego układu do pomiarów akumulacji i uwalniania gazów z próbek węglowych

• Autorzy: Kudasik M. , Skoczylas N. , Topolnicki J. , Wierzbicki M.

Warianty tytułu

EN

Determining the effective diffusion coefficient by means of an innovatory system for measuring gas accumulation and release from coal samples

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiona została aparatura pomiarowa do analizy transportu gazów w próbkach węglowych. Zbudowane w Pracowni Mikromerytyki IMG PAN urządzenie składa się z dwóch układów funkcjonalnych: sorpcjomatu, który umożliwia prowadzenie pomiarów akumulacji gazów przy stałym ciśnieniu oraz przepływomierza kapilarnego do analizy uwalniania gazów z próbki węglowej do atmosfery. Przedstawiono wyniki badań, z wykorzystaniem próbek węglowych pochodzących z czterech różnych kopalń węgla kamiennego. Próbki te różniły się swoimi właściwościami sorpcyjnymi. Przeprowadzone analizy polegały na rejestracji kinetyki sorpcji próbek o frakcji ziarnowej 0.20-0.25 mm przy ich nasycaniu metanem od próżni do 1 bar. Uzyskane wyniki pomiarów zestawiono z wynikami dla tych samych próbek, uzyskanymi z badań na urządzeniu sorpcyjno-grawimetrycznym IGA-001.

EN

The article provides a description of measuring equipment for analyzing transport of gases in coal samples. The device in question, developed at the Laboratory of Micrometrics at the Strata Mechanic Research Institute of the Polish Academy of Sciences, consists of two operational systems: a sorption measuring instrument, which makes it possible to measure gas accumulation under a steady sorption pressure, and a capillary flow meter used for analyzing the process of gas release from a coal sample into the atmosphere. The article also presents results of relevant analyses, for the purpose of which coal samples from four different hard coal mines were used. The samples varied as to their sorption properties. The analyses involved recording sorption kinetics of samples with the granularity of 0.20 – 0.25mm, where the value of methane saturation ranged from 0 to 1 bar. The results were subsequently compared with the results obtained in the course of an analysis carried out by means of the IGA-001 soprtion-gravimetric device, performed for the same samples.

Słowa kluczowe

PL

współczynnik dyfuzji efektywny; pojemność sorpcyjna węgla; sorpcjomat

EN

effective diffusion coefficient; sorption capacity of coal; sorption measuring instrument

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 13, no. 1-4
• Strony: 37--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kudasik M.

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

autor

Skoczylas N.

• 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

• Benham M.J., Ross D.K., 1989. Experimental determination of absorption-desorption isotherms by computer controlled gravimetric analysis. Z. Phys. Chem., 25, 163-166.
• Crank J., 1975. The Mathematics of diffusion. 2nd ed. Oxford.
• Kudasik M., Skoczylas N., Sobczyk J., Topolnicki J., 2009. Low cost capillary flow meter. Sensors and Actuators A: Phisical, Vol. 152, Issue 2, 18 June 2009, p. 146-150.
• Kudasik M., Skoczylas N., Sobczyk J., Topolnicki J., 2010. Manostat – an accurate gas pressure regulator. Measurement Science and Technology, Vol. 21, Issue 8.
• Kudasik M., Topolnicki J., 2010. Masowy przepływomierz kapilarny do badań kinetyki uwalniania zasorbowanego gazu. Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN, t. 12, nr 1-4, s. 27-33.
• Timofiejew D.P., 1967. Adsprptionskinetik, Lipsk VEB.
• Wierzbicki M., Skoczylas N., 2010. Wybrane sposoby określania efektywnego współczynnika dyfuzji na podstawie przebiegów kinetyki nasycania/uwalniania gazu z próbki węglowej. Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN, t. 12, nr 1-4, s. 43-50.
• Xiaojun C., Chikatamarala L., Bustin R.M., 2004. Implications of volumetric swelling/shrinkage of coal in sequestration of acid gases, International Coal bed methane symposium, paper No. 435, Tuscaloosa, Alabama USA, 22 p.