Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Sorption of pure components and mixtures $CO_{2}$ and $CH_{4}$ on hard coals — Sorpcja pojedynczych gazów $CO_{2}$ i $CH_{4}$ oraz ich mieszaniny na węglach kamiennych / Grażyna CEGLARSKA-STEFAŃSKA, Katarzyna ZARĘBSKA, Janina WOLSZCZAK // Gospodarka Surowcami Mineralnymi = Mineral Resources Management ; ISSN 0860-0953. — 2008 — t. 24 z. 4/1, s. 123–131. — Bibliogr. s. 129–130, Streszcz., Abstr.
Autorzy (3)
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 43651 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2009-02-16 |
| Tekst źródłowy | URL |
| Rok publikacji | 2008 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Creative Commons | |
| Czasopismo/seria | Gospodarka Surowcami Mineralnymi - Mineral Resources Management |
Streszczenie
W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych ukazujących znaczenie wielu czynników związanych z sekwestracją CO2 w pokładach węgla. Są to istotne informacje, umożliwiające uzyskanie danych dotyczących interakcji CO2 z węglem i prognozowanie ewentualnych skutków długoterminowego izolowania CO2. Podziemne magazynowanie CO2, umożliwia ograniczenie jego emisji, oczekując na rozwój alternatywnych źródeł energii. CO2 może być magazynowany w głębokich i przepuszczalnych pokładach, odizolowanych poprzez przykrywające, nieprzepuszczalne warstwy skalne. W celu prognozowania długookresowego magazynowania oraz biorąc pod uwagę długookresową stabilność takiego układu, niezbędne jest dokładne poznanie fizycznych własciwości węgli. W tym celu należy dokładnie przeanalizować izotermy sorpcji, które dostarczają pożądanych w tym celu informacji. Eksperymenty zostały przeprowadzone na niskouwęglonym węglu (VM 33.4%), wyciętym z bryły macierzystej w formie płytek o wymiarach 15 x 15 x 5 mm. Pomiary przeprowadzono standardową metodą objętościową w temperaturze 298K. Zastosowane sorbaty to pojedyncze gazy: CO2 i CH4 oraz ich mieszanina w zmiennych proporcjach. Badania wykonano w zakresie ciśnień od 0-4 MPa. Dane sorpcyjne oraz analiza chromatograficzna desorbowanego gazu przedstawiają istotną zależność między faktycznym składem mieszaniny w ampułce a kompozycją odbieranego gazu. Niska zawartość ditlenku węgla w wyjściowej mieszaninie świadczy o wzbogaceniu desorbowanego gazu w CH4, co potwierdza uprzywilejowaną sorpcję CO2. Czynnikiem kontrolującym selektywną sorpcję gazów jest mikroporowata struktura oraz typ węgla, odznaczający się różną porowatością oraz rozszerzalnością, spowodowaną obecnością gazów w strukturze porowatej. Zaobserwowano silne i określone interakcje między sorbatem a porami, jak również naprężenia wywołane rozszerzalnością matrycy węgla, których wpływ na procesy transportu gazu musi być brany pod uwagę podczas modelowania składowania gazu i procesów odzyskiwania metanu.
Abstract
The paper compiles the results of laboratory tests conducted to highlight the various aspects related to CO2 sequestration in coal seams. It is therefore worthwhile to gather the information available on the interactions of CO2 with coals and the effects of CO2 on coals' properties in order to attempt a prediction of the long-term effects of sequestration. Underground storage of CO2 allows for emission reduction, awaiting the development of other sources of energy. CO2 can be stored in deep and permeable rocks isolated by overlying impermeable rock strata. In order to predict the CO2 storage capacity of a candidate coal seam and to model its long-term stability, physical properties of the coals must be known accurately. Thus, the sorption isotherms of CO2 on coal need to be treated carefully in order to obtain the desired information. The experiments were run on a low-rank coal samples (VIM 33.4%)in the form of plates 15 x 15 x 5 mm. The experiments were conducted following the standard volumetric method at the temperature 298K, using the volumetric method. Tested sorbates were pure gases: CO2 and CH4 and their Mixtures in variable proportions. The considered pressure range was 0-4 MPa. Sorption data and chromatographic analyses of gas mixture released during desorption reveal a clear dependence between the actual proportions of the mixture in the ampoule and the composition of desorbed gas. Low concentration of CO2 in the initial mixture causes the desorbed gas mixture to be enriched in CH4, evidencing a preferential sorption of CO2. The factor controlling the selective sorption of gases is the microstructure of coal types in the sample, as they display various porosity and swelling rate due to the presence of gases in the porous structure. Strong and specific interactions were observed between the sorbate and pores as well as stresses due to the swelling of the coal matrix, so their influence on the gas transport processes must be accounted for whilst modelling the gas storage and methane recovery operations.
