Obserwacja zmian pojemności sorpcyjnej i efektu pęcznienia ziarnistej próbki węgla kamiennego wymuszonych zmianami ciśnienia okólnego

• Autorzy: Dutka B. , Topolnicki J.

Warianty tytułu

EN

Variations of sorption capacity and the swelling effect of a grain-structured coal sample induced by the ambient pressure changes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zmian pojemności sorpcyjnej węgla kamiennego wywołanych zmianami obciążenia zewnętrznego. Badania przeprowadzono w specjalnie zaprojektowanej do tego celu komorze wysokociśnieniowej umożliwiającej prowadzenie sorpcji w zmiennych warunkach obciążenia próbki. Dokonano porównania pojemności sorpcyjnej ziarnistej próbki węglowej względem CO2 przy różnych wartościach ciśnienia okólnego. Wykonano cykl pomiarów obejmujący nasycanie dwutlenkiem węgla próbki pod obciążeniem przy pCO2 = 5,1 bar, następnie usunięcie obciążenia z próbki wraz z obserwacją zmian jej pojemności sorpcyjnej oraz ponowną aplikację obciążenia na próbkę obserwując efekty sorpcyjne. Po ustaleniu nowej równowagi sorpcyjnej przy pCO2 = 6,4 bar dokonano zmniejszenia ciśnienia okólnego. Każdy z etapów wymagał oczekiwania na ustalenie się nowej równowagi sorpcyjnej trwające około 400-600 h. Analiza wyników dotyczyła określenia wielkości zmiany pojemności sorpcyjnej w każdym z etapów. Dodatkowo, obserwowano efekt pęcznienia próbki węgla towarzyszący efektom sorpcyjnym po zmniejszeniu obciążenia z próbki.

EN

Experiments were performed to observe the variations of sorption capacity of hard coal due to variations of the external loading. Testing was done in a specially designed high-pressure chamber enabling the sorption process in the conditions of variable sample loading. The sorption capacity of a grain-structured coal sample saturated with CO2 free from mechanical stress and that externally loaded by ambient pressure. The measurement procedure involved the sample saturation with CO2 under loading, then removing the loading and recording of variations of the sorption capacity, finally, repeated application of load and observation of sorption effects. During each stage the experimenters had to wait till the new sorption equilibrium should establish, which lasted for about 300h. Results were analysed to find out how the sorption capacity should change during each stage. Furthermore, the swelling effect was observed which accompanied the sorption processes after the sample loading was removed.

Słowa kluczowe

PL

pojemność sorpcyjna; dwutlenek węgla; ciśnienie okólne; pęcznienie

EN

sorption capacity; carbon dioxide; ambient pressure; swelling

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 12, no. 1-4
• Strony: 35--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dutka B.

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

autor

Topolnicki J.

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

Bibliografia

• [1] Topolnicki J., Wierzbicki M., Skoczylas N.: Wyrzuty skalno-gazowe w świetle badań laboratoryjnych i pomiarów kopalnianych, Archiwum Górnictwa 49, Nr specjalny, 2004, s. 99-116.
• [2] Czapliński A. i Gustkiewicz J.: Sorpcyjne naprężenia i odkształcenia w węglu, Górotwór jako ośrodek wielofazowy, t. II, s. 455-468, 1990.
• [3] Dutka B., Kudasik M., Topolnicki J., Wierzbicki M.: Komora do badań wpływu obciążeń mechanicznych na właściwości sorbentu, Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN, Tom 11, nr 1-4, 2009, s. 15-20.