Izosteryczne ciepło sorpcji metanu na wybranych węglach kamiennych

• Autorzy: Wierzbicki Mirosław , Pajdak Anna , Baran Paweł , Zarębska Katarzyna

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2019.4.22

Warianty tytułu

EN

Isosteric heat of methane sorption on selected hard coals

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań sorpcyjnych metanu na dwóch węglach kamiennych oznaczonych symbolami AN i BR. Badania strukturalne wykazały, że objętość mezoporów w węglu AN wyniosła 1,27 mm³/g, a w węglu BR 2,3 mm³/g. Objętość mikroporów w węglach wyniosła odpowiednio 43,1 mm³/g i 41,2 mm³/g, a powierzchnia właściwa mikroporów była w zakresie 92,9-94,9 m²/g. Analizy sorpcyjne CH₄ w temp. 298 K i 308 K pod ciśnieniem do 2,5 MPa wykazały spadek pojemności sorpcyjnej ze wzrostem temperatury, w węglu AN o 0,06 mmol/g, a w węglu BR o 0,11 mmol/g. W węglu AN izosteryczne ciepło sorpcji wyniosło 28,3-31,3 kJ/mol, a w próbce BR 11,6&-14,0 kJ/mol. Wartości pracy desorpcji i ekspansji pod ciśnieniem 2,5 MPa dla węgli AN i BR wyniosły odpowiednio 0,88 kJ/kg i 1,54 kJ/kg, oraz 0,64 kJ/kg i 1,27 kJ/kg.

EN

Two types of coal with different degrees of coalification were used to study the effect of their chem. compn. on sorption properties. Contents of volatile parts and elemental C in the coals were 29.2% and 86.4% and 40.9% and 79.6%, resp. Both coal types were used sep. to measure MeH sorption at 298 and 308 K and variable pressure conditions under 0-2.5 MPa. Based on the obtained isotherms, isosteric heats of MeH sorption were detd. They were 28.3-31.3 kJ/mol and 11.6-14.0 kJ/mol, resp.

Słowa kluczowe

PL

sorpcja metanu; węgiel kamienny; układ węgiel-metan; ciepło izosteryczne

EN

sorption of methane; coal; coal-methane system; isosteric heat

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 98, nr 4
• Strony: 625--629
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wierzbicki Mirosław

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN

autor

Pajdak Anna

• Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk, ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Baran Paweł

• AGH w Krakowie

autor

Zarębska Katarzyna

• AGH w Krakowie

Bibliografia

• [1] IUPAC, Pure Appl. Chem. 1994, 66, nr 8, 1739.
• [2] K.S.W. Sing, D.H. Everett, R.A.W. Haul, L. Moscou, R.A. Pierotti, J. Rouquerol, T. Siemieniewska, Pure Appl. Chem. 1985, 57, nr 4, 603.
• [3] J.L. Ettinger, Arch. Min. Sci. 1990, 33, 35.
• [4] K. Godyń, B. Dutka, Arch. Min. Sci. 2018, 63, 3.
• [5] Y. Cai, D. Liu, Z. Pan, Y. Yao, J. Li, Y. Qiu, Fuel 2013, 103, 258.
• [6] P. Billemont, B. Coasne, G. De Weireld, Langmuir 2013, 29, 3328.
• [7] M. Mastalerz, H. Gluskoter, J. Rupp, Int. J. Coal Geol. 2004, 60, 43.
• [8] E. Battistutta, P. van Hemert, M. Lutynski, H. Bruining, K.H. Wolf, Int. J. Coal Geol. 2010, 84, nr 1, 39.
• [9] Praca zbiorowa, Układ węgiel kamienny-metan w aspekcie desorpcji i odzyskiwania metanu z gazów kopalnianych, (red. M. Żyła), Wydawnictwo AGH, Kraków 2000.
• [10] A. Pajdak, N. Skoczylas, Przem. Chem. 2018, 97, nr 6, 959.
• [11] A. Gonet, S. Nagy, C. Rybicki, J. Siemek, S. Stryczek, R. Wiśniowski, Górnictwo Geologia 2010, 5, nr 3, 5.
• [12] K. Zarębska, A. Dudzińska, Gospod. Surowcami Miner. 2008 24, nr 3, 347.
• [13] K. Czerw, G. Ceglarska-Stefańska, Gospod. Surowcami Miner. 2008, 24, nr 3, 57.
• [14] C.R. Clarkson, R.M. Bustin, Int. J. Coal Geol. 2000, 42, nr 4, 241.
• [15] M. Kudasik, N. Skoczylas, A. Pajdak, Energies 2017, 10, nr 5, 661.
• [16] B. Dutka, M. Kudasik, J. Topolnicki, Fuel Process. Technol. 2012, 100, 30.
• [17] J. Topolnicki, M. Kudasik, B. Dutka, Fuel Process. Technol. 2013, 113, 67.
• [18] B. Dutka, M. Kudasik, Z. Pokryszka, N. Skoczylas, J. Topolnicki, M. Wierzbicki, Fuel Process. Technol. 2013, 106, 95.
• [19] N. Skoczylas, M. Kudasik, M. Wierzbicki, T. Murzyn, Studia Geotech. Mech. 2015, 37, nr 1, 85.
• [20] N. Skoczylas, J. Topolnicki, Int. J. Oil Gas Coal Technol. 2016, 12, nr 4, 412.
• [21] J. Kang, F. Zhou, T. Xia, G. Ye, Heat Mass Transf. 2016, 100, 747.
• [22] X. Tang, Z. Wang, N. Ripepi, B. Kang, G. Yue, Energy Fuels 2015, 29, 3609.
• [23] S. Harpalani, B.K. Prusty, P. Dutta, Energy Fuels 2006, 20, 1591.
• [24] S. Chattaraj, D. Mohanty, T. Kumar, G. Halder, J. Unconventional Oil Gas Resour. 2016, 16, 14.
• [25] J. Liu, C. Wang, X. He, S. Li, Int. J. Min. Sci. Technol. 2014, 24, 57.
• [26] G. Yue, Z. Wang, X. Tang, H. Li, C. Xie, Energy Fuels 2015, 29, 6355.
• [27] H. Li, J. Kanga, F. Zhou, Z. Qiang, G. Li, J. Loss Prev. Process Ind. 2018, 55, 437.
• [28] J. Deng, J. Kang, F. Zhou, H. Li, G. Li, Fuel 2019, 237, 81.
• [29] T. Horikawa, Y. Zeng, D.D. Do, K. Sotowa, J.R.A. Avila, Adv. Colloid Interface Sci. 2015, 439, 1.
• [30] D.D. Do, D. Nicholson, H.D. Do, Adv. Colloid Interface Sci. 2008, 324, 15.
• [31] S.H. Madani, S. Sedghi, M.J. Biggs, P. Pendleton, ChemPhysChem 2015, 16, 3797.
• [32] C. Guan, S. Liu, C. Li, Y. Wang, Y. Zhao, Fuel 2018, 211, 241.
• [33] C.M. White, D.H. Smith, K.L. Jones, A.L. Goodman, S.A. Jikich, R.B. LaCount, S.B. DuBose, E. Ozdemir, B.I. Morsi, K.T. Schroeder, Energy Fuels 2005, 19, 559.
• [34] A.L. Myers, AIChE J. 2002, 48, nr 1, 145.
• [35] PN-ISO 562:2000, Węgiel kamienny i koks. Oznaczanie zawartości części lotnych.
• [36] PN-ISO 1171:2002, Paliwa stałe. Oznaczanie popiołu.
• [37] B. Walawska, A. Pajdak, Przem. Chem. 2016, 95, nr 6, 1181.
• [38] A. Pajdak, K. Godyń, M. Kudasik, T. Murzyn, Environ. Earth Sci. 2017, 76, 389.
• [39] A. Pajdak, M. Kudasik, Studia Geotech. Mech. 2017, 39, nr 2, 51.
• [40] P. Baran, K. Zarębska, A. Nodzeński, J. Earth Sci. 2014, 25, nr 4, 719.
• [41] M. Lasoń, Praca desorpcji i ekspansji gazu w układzie węgiel kamienny-CO2. Górotwór jako ośrodek wielofazowy. Wyrzuty skalno-gazowe, t. 2, Wydawnictwo IMG PAN, Kraków 1990.
• [42] J. Jagiełło, M. Lasoń, A. Nodzeński, Fuel 1992, 71, 431.
• [43] X.J. Cui, R.M. Bustin, G. Dipple, Fuel 2004, 83, nr 3, 293.
• [44] P. Baran, K. Czerw, B. Samojeden, N. Czuma, K. Zarębska, Energies 2018, 11, 2735.
• [45] K. Czerw, K. Zarębska, B. Buczek, P. Baran, J. Int. Adsorpt. Soc. 2016, 22, 791.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).