Współzależność zjawisk sorpcyjno-rozszerzalnościowych dla próbek węgla kamiennego pochodzących z różnych pokładów

• Autorzy: Baran, P.

Warianty tytułu

EN

Interdependence of sorption-expansion phenomena for hard coal samples from different mine seams

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych kinetyki sorpcyjno-rozszerzalnościowej. Badania przeprowadzono dla dwóch próbek węgla, pochodzących z różnych pokładów tej samej kopalni (Pniówek). Stwierdzono liniowy przebieg zależności rozszerzalności od chłonności sorpcyjnej ε = f (v) względem metanu i ditlenku węgla. Różnice w chłonności sorpcyjnej oraz zbliżone wartości rozszerzalności objętościowej wynikają z różnic w składzie petrografi cznym badanych węgli. Próbka o wyższej zawartości macerałów grupy witrynitu cechowała się wyższą chłonnością sorpcyjna zarówno względem CH4 jak i CO2.

EN

The experimental resulst of sorption-expansion kinetics have been presented. The study was conducted for two hard coal samples from different seams of the same mine (Pniówek). A linear relationship of ε = f (v) with respect to methane and carbon dioxide was found. Differences in sorption capacity and similar values of volume expansion are due to differences in the petrographic composition of the coals studied. A sample with a higher content of vitrinite grupe was characterized by a higher sorption capacity both for CH4 and CO2.

Słowa kluczowe

PL

sorpcja; pęcznienie; węgiel; gazy kopalniane

EN

sorption; swelling; coal; mine gases

• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 19, nr 3
• Strony: 21--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Baran, P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• Baran P., Zarębska K., Bukowska M., 2015: Expansion of Hard Coal Accompanying the Sorption of Methane and Carbon Dioxide in Isothermal and Non-Isothermal Processes. Energy and Fuels, 29 (3).
• Baran P., Jodlowski G.S., Zarebska K., 2016: Sorption of CO2 in Lignites from Polish Coal Mines: Measurements and Thermodynamic Analysis. Adsorption, 22 (4-6).
• Ceglarska-Stefańska G., 1974: Rozszerzalność węgli kamiennych o różnym stopniu metamorfi zmu pod wpływem sorpcji metanu przy wysokich ciśnieniach.Title, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Biblioteka Główna AGH.
• Ceglarska-Stefańska G.: 1990: Współzależność procesów sorpcyjnych i dylatometrycznych zachodzących w układach: para wodna, dwutlenek węgla, metan. Zesz. Nauk. AGH, Chem., 16.
• Ceglarska-Stefańska G., Czapliński A., 1993: Correlation between Sorption and Dilatometric Processes in Hard Coals. Fuel, 72 (3), 413-417.
• Day S., Fry R., Sakurovs R., 2008: Swelling of Australian Coals in Supercritical CO2. Int. J. Coal Geol., 74 (1), 41-52.
• Gan H., Nandi S.P., Walker Jr., P.L., 1972: Nature of the Porosity in American Coals. Fuel, 51 (4), 272-277.
• Jodłowski G.S., Baran P., Wójcik M., Nodzeński A., Porada S., Milewska-Duda J., 2007: Sorption of Methane and Carbon Dioxide Mixtures in Polish Hard Coals Considered in Terms of Adsorption-Absorption Model. Appl. Surf. Sci., 253 (13 SPEC. ISS.).
• Kanciruk A., 2009: Urządzenia do pomiarów wielkości mechanicznych i temperatury przy użyciu przetwornikó w rezystancyjnych i przykłady ich zastosowania. Instytut Mechaniki Gó rotworu PAN, 2009.
• Karacan C.Ö., 2003: Heterogeneous Sorption and Swelling in a Confined and Stressed Coal during CO 2 Injection. Energy & Fuels, 17 (6), 1595-1608.
• Karacan C.Ö., Mitchell G.D., 2003: Behavior and Effect of Different Coal Microlithotypes during Gas Transport for Carbon Dioxide Sequestration into Coal Seams. Int. J. Coal Geol., 53 (4), 201-217.
• Kelemen S.R., Kwiatek L.M., 2009: Physical Properties of Selected Block Argonne Premium Bituminous Coal Related to CO2, CH4, and N2 Adsorption. Int. J. Coal Geol., 77 (1-2), 2-9.
• Lamberson M.N.. Bustin R.M., 1993: Coalbed Methane Characteristics of Gates Formation Coals, Northeastern British Columbia: Effect of Maceral Composition. Am. Assoc. Pet. Geol. Bull., 77 (12).
• Majewska Z., Ceglarska-Stefańska G., Majewski S., Ziętek J., 2009: Binary Gas Sorption/desorption Experiments on a Bituminous Coal: Simultaneous Measurements on Sorption Kinetics, Volumetric Strain and Acoustic Emission. Int. J. Coal Geol., 77 (1-2), 90-102.
• Mastalerz M., Gluskoter H., Rupp J., 2004: Carbon Dioxide and Methane Sorption in High Volatile Bituminous Coals from Indiana, USA. Int. J. Coal Geol., 60 (1), 43-55.
• Mastalerz M., Drobniak A., Walker R., Morse D., 2010: Coal Lithotypes before and after Saturation with CO2; Insights from Micro- and Mesoporosity, Fluidity, and Functional Group Distribution. Int. J. Coal Geol., 83 (4), 467-474.
• Mazumder S., Karnik A.A., Wolf K.-H.A.A., 2006: Swelling of Coal in Response to CO2 Sequestration for ECBM and Its Effect on Fracture Permeability. SPE J., 11 (3), 390-398.
• Milewska-Duda J., Duda J., Nodzeñski A., Lakatos J., 2000: Absorption and Adsorption of Methane and Carbon Dioxide in Hard Coal and Active Carbon. Langmuir, 16 (12), 5458-5466.
• Reucroft P.J., Patel H., 1986: Gas-Induced Swelling in Coal. Fuel, 65 (6), 816-820.
• Reucroft P.J., Sethuraman A.R., 1987: Effect of Pressure on Carbon Dioxide Induced Coal Swelling. Energy & Fuels, 1 (1), 72-75.
• Romanov V.N., Goodman A.L., Larsen J.W., 2006: Errors in CO2 Adsorption Measurements Caused by Coal Swelling. Energy and Fuels, 20 (1), 415-416.
• Siemons N., Busch A., 2007: Measurement and Interpretation of Supercritical CO2 Sorption on Various Coals. International Journal of Coal Geology, p. 229-242.
• Walker P.L., Verma S.K., Rivera-Utrilla J., Khan M.R., 1988: A Direct Measurement of Expansion in Coals and Macerais Induced by Carbon Dioxide and Methanol. Fuel, 67 (5), 719-726.

Uwagi

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