CN105547908A - 一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于：第一储气瓶（1）和第二储气瓶（2）分别与气体混合容器（22）连通，气体混合容器（22）通过储气箱（16）依次连通参考罐（28）和样品罐（29），第一储气瓶（1）和第二储气瓶（2）与气体混合容器（22）之间设置第一电磁阀（5）、第一电磁流量计（7）和第二电磁阀（6）、第二电磁流量计（8）。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置。
背景技术
[0002]测试气体在煤岩或页岩在中吸附量的实验设备主要是等温吸附仪，这种等温吸附仪主要测试纯气体在煤岩或页岩中的吸附量。目前，还没有混合气体配气系统与吸附系统一体化的实验测试装置。测试混合气体在煤岩或页岩中的吸附量需要单独配制混合气体，再利用等温吸附仪进行吸附量的测试。这样的测试方法不能按照实验要求随时改变混合气体的浓度比，只能按照既定的浓度比提前配制好气体，从而带来操作上的不变。同时提前配制好的混合气体不能长时间放置。由于混合气体中气体的密度不同，长期放置会导致气体的分层现象，密度较小的气体会浮在储气罐的上部，而密度较大的气体则会沉到储气罐下部。所以在实际吸附过程中先吸附密度较小的气体，后吸附密度较大的气体，实际吸附的混合气体的浓度配比与实验设计的浓度配比不一致，导致较大的实验误差。
发明内容
[0003]本发明要解决的技术问题是:实现混合气体配气系统与吸附系统的一体化，克服操作不便和储气罐中气体的分层现象，降低实验误差。本发明提供一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量的实验测试装置。通过改进实验装置，更精确的测量混合气体在煤岩或页岩中的吸附量。
[0004]本发明的技术方案是:一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，第一储气瓶和第二储气瓶分别与气体混合容器连通，气体混合容器通过储气箱依次连通参考罐和样品罐，第一储气瓶和第二储气瓶与气体混合容器之间设置第一电磁阀、第一电磁流量计和第二电磁阀、第二电磁流量计。
[0005]气体混合容器中安装旋转叶片，用低频电动机带动。
[0006]气体混合容器与第一真空栗连通，中间设置第三止回阀。
[0007] 参考罐和样品罐放置于恒温箱中。
[0008]参考罐和样品罐连通管道之间设置第五电磁阀和第三压力传感器。
[0009] 气体混合容器设置第一压力传感器。
[0010]在第一电磁流量计与气体混合容器之间设置止回阀，在的电磁流量计与气体混合容器之间设置止回阀。
[0011]气体混合容器与储气箱之间依次设置第三电磁阀和加压栗，储气箱设置第二压力传感器。
[0012]参考罐与第二真空栗连通，中间设置第四止回阀。
[0013] 恒温箱中设置加热器和温度传感器。
[0014]本发明的有益效果:本发明实现了混合气体配制系统与吸附系统的一体化，可根据实验需要随时改变混合气体的浓度比；该发明设置气体混合容器，低频电动机带动旋转叶片转动，充分混合气体，克服了混合气体由于长时间放置造成的气体分层现象;本发明在接通大气的气路上设置止回阀，有效防止空气进入系统。本发明结构简单，制作便利，易于操作。
附图说明
[0015]图1为混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置；1、第一储气瓶，2、第二储气瓶，3、第一压力表，4、第二压力表，5、第一电磁阀，6、第二电磁阀，7、第一电磁流量计，8、第二电磁流量计，9、第一止回阀，1、第二止回阀，11、第三止回阀，12、第三电磁阀，13、第一压力传感器，14、加压栗，15、第二压力传感器，16、储气箱，17、第一真空栗，18、第三压力传感器，19、第四电磁阀，20第四止回阀，21、第五电磁阀，22、气体混合容器，23、第一旋转叶片，24、第二旋转叶片，25、第三旋转叶片，26、低频电动机，27、恒温箱，28、参考罐，29、样品罐，30、加热器，31、温度传感器，32、第二真空栗。
具体实施方式
[0016]如图1所示，一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，第一储气瓶I和第二储气瓶2分别与气体混合容器22连通，气体混合容器22通过储气箱16依次连通参考罐28和样品罐29，第一储气瓶I和第二储气瓶2与气体混合容器22之间设置第一电磁阀5、第一电磁流量计7和第二电磁阀6、第二电磁流量计8。第一储气瓶I和第二储气瓶2分别设置第一压力表3和第二压力表4，气体混合容器22中安装旋转叶片，用低频电动机26带动。气体混合容器22与第一真空栗17连通，中间设置第三止回阀11。参考罐28和样品罐29放置于恒温箱27中。参考罐28和样品罐29连通管道之间设置第五电磁阀21和第三压力传感器18。气体混合容器22设置第一压力传感器13。在第一电磁流量计7与气体混合容器22之间设置止回阀9，在的电磁流量计8与气体混合容器22之间设置止回阀10。气体混合容器22与储气箱16之间依次设置第三电磁阀12和加压栗14，储气箱16设置第二压力传感器15。参考罐28与第二真空栗32连通，中间设置第四止回阀20。恒温箱27中设置加热器30和温度传感器31。
[0017] 具体操作过程:
第一步:将样品(吸附剂)装入样品罐中。
[0018] 第二步:关闭第一电磁阀5、第二电磁阀6、第三电磁阀12，打开第一止回阀9、第二电止回阀10、第三止回阀11、第四电磁阀19、第五电磁阀21，启动第一真空栗17和第二真空栗32，对混合气体配气系统和吸附系统抽真空。
[0019] 第三步:关闭第三止回阀11和第三电磁阀12，打开第一电磁阀5、第二电磁阀6、第一止回阀9和第二止回阀10，使第一储气瓶I和第二储气瓶2中的两种气体分别经过第一电磁流量计7和第二电磁流量计8，到达设定的浓度比。
[0020]第四步:关闭所有电磁阀和止回阀。
[0021]第五步:向恒温箱27中加入硅油或水，启动加热器30，加热到设定温度，并保持该温度。
[0022]第六步:启动低频电动机26，带动第一旋转叶片23、第二旋转叶片24、第三旋转叶片25旋转，使气体混合容器21中两种气体充分混合。
[0023 ] 第七步:关闭低频电动机26、第一止回阀9、第二止回阀1、第三止回阀11、第四止回阀20、第五电磁阀21，打开第三电磁阀12和第四电磁阀19，启动加压栗14，直到储气箱16内压力达到设定的最高压力，然会打开第五电磁阀21，等待吸附系统内吸附平衡，观察吸附系统是否漏气，若不漏气，进行下一步。
[0024] 第八步:关闭第四电磁阀19，打开第四止回阀20和第五电磁阀21，启动第二真空栗32，对吸附系统抽真空。
[0025] 第八步:关闭第四止回阀20、第五电磁阀21，打开第三电磁阀12和第四电磁阀19，启动加压栗向参考罐28中充入配制好的混合气体，加压到设定压力。
[0026]第九步:关闭第三电磁阀12、停止加压栗14，等待压力稳定，记录压力值。
[0027]第十步:打开第五电磁阀21，直到吸附系统内压力达到平衡，记录此时的压力值。
[0028]第十一步:关闭第五电磁阀21。
[0029]重复步骤第七步〜第十一步，根据设定压力，不断增压，测试不同压力下样品对混合气体的吸附量。
[0030]利用吸附平衡前后的压力差、浓度比结合波义耳定律计算样品对混合气体的吸附量。
Claims (10)
1.一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于:第一储气瓶(I)和第二储气瓶(2)分别与气体混合容器(22)连通，气体混合容器(22)通过储气箱(16)依次连通参考罐(28)和样品罐(29)，第一储气瓶(I)和第二储气瓶(2)与气体混合容器(22)之间设置第一电磁阀(5 )、第一电磁流量计(7 )和第二电磁阀(6 )、第二电磁流量计(8 )。
2.根据权利要求1所述的一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于:气体混合容器(22 )中安装旋转叶片，用低频电动机(26 )带动。
3.根据权利要求1所述的一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于:气体混合容器(22)与第一真空栗(17)连通，中间设置第三止回阀(11)。
4.根据权利要求1所述的一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于:参考罐(28)和样品罐(29)放置于恒温箱(27)中。
5.根据权利要求1所述的一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于:参考罐(28)和样品罐(29)连通管道之间设置第五电磁阀(21)和第三压力传感器(18)。
6.根据权利要求1所述的一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于:气体混合容器(22)设置第一压力传感器(13)。
7.根据权利要求1所述的一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于:在第一电磁流量计(7)与气体混合容器(22)之间设置止回阀(9)，在的电磁流量计(8)与气体混合容器(22)之间设置止回阀(10)。
8.根据权利要求1所述的一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于:气体混合容器(22)与储气箱(16)之间依次设置第三电磁阀(12)和加压栗(14)，储气箱(16)设置第二压力传感器(15)。
9.根据权利要求1所述的一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于:参考罐(28)与第二真空栗(32)连通，中间设置第四止回阀(20)。
10.根据权利要求4所述的一种混合气体在煤岩/页岩中的吸附量实验测试装置，其特征在于:恒温箱(27)中设置加热器(30)和温度传感器(31)。
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