| 中文摘要 | 第1-7页 |
| 英文摘要 | 第7-13页 |
| 前 言 | 第13-15页 |
| 1 总 论 | 第15-31页 |
| ·引言 | 第15-18页 |
| ·煤层气的利用途径 | 第18-19页 |
| ·作为可缓解环境压力的一次洁净能源 | 第18页 |
| ·作为碳一化工原料 | 第18-19页 |
| ·矿井煤层气纯化富集的关键技术 | 第19-22页 |
| ·膜分离技术研究现状 | 第19-20页 |
| ·变压吸附技术 | 第20-22页 |
| ·吸附理论的研究现状 | 第22-30页 |
| ·吸附平衡理论 | 第23-27页 |
| ·吸附动力学理论 | 第27-30页 |
| ·主要研究内容和拟采取的研究方法 | 第30-31页 |
| 2 煤基活性炭的制备及性能表征 | 第31-51页 |
| ·引 言 | 第31-32页 |
| ·煤基活性炭的制备 | 第32页 |
| ·煤基活性炭的孔隙结构特征研究 | 第32-45页 |
| ·无烟煤基活性炭的氮吸附等温线 | 第32-36页 |
| ·无烟煤基活性炭的氮吸附特征曲线及其特征参数 | 第36-38页 |
| ·无烟煤基活性炭的孔分布 | 第38-41页 |
| ·褐煤基活性炭和无烟煤褐煤混合基活性炭的氮吸附等温线 | 第41页 |
| ·褐煤基和混合煤基活性炭的氮吸附特征参数 | 第41-43页 |
| ·褐煤基和混合煤基活性炭的孔分布 | 第43-45页 |
| ·活性炭及其炭化样的分维 | 第45-50页 |
| ·多孔固体分维的测定 | 第45页 |
| ·非均匀多孔吸附剂的杂合芦笙模型 | 第45-47页 |
| ·杂合芦笙模型的应用 | 第47-50页 |
| ·本章小结 | 第50-51页 |
| 3 活性炭的亲烃表面改性及其吸附特征研究 | 第51-73页 |
| ·引言 | 第51-52页 |
| ·活性炭的亲烃表面改性 | 第52页 |
| ·十二烷基硫酸钠改性 | 第52页 |
| ·正二十四烷改性 | 第52页 |
| ·改性对活性炭表面含氧基团的影响 | 第52-56页 |
| ·活性炭表面含氧基团 | 第52-53页 |
| ·活性炭表面含氧基团的测定 | 第53-55页 |
| ·表面改性对活性炭表面含氧基团量的影响 | 第55-56页 |
| ·改性活性炭的表面吸附特征研究 | 第56-60页 |
| ·低温氮吸附等温线 | 第56-57页 |
| ·BET模拟 | 第57-60页 |
| ·表面改性对活性炭孔结构的影响 | 第60-64页 |
| ·孔体积随孔径的分布 | 第60页 |
| ·孔长度随孔径的分布 | 第60-61页 |
| ·孔表面积随孔径的分布 | 第61-64页 |
| ·活性炭改性前后的分形维数 | 第64-66页 |
| ·引言 | 第64页 |
| ·活性炭改性前后的表面分维 | 第64-66页 |
| ·改性前后活性炭对甲烷、氮气和二氧化碳的吸附特征 | 第66-70页 |
| ·平衡吸附等温线 | 第66-68页 |
| ·修正的Langmuir等温吸附模型 | 第68-70页 |
| ·改性前后活性炭改性前后红外吸收光谱的变化 | 第70-72页 |
| ·本章小结 | 第72-73页 |
| 4 双柱自控变压吸附(PSA)实验系统的研制及应用 | 第73-91页 |
| ·引言 | 第73-74页 |
| ·双柱自控变压吸附(PSA)实验系统的构成及原理 | 第74-78页 |
| ·原料供应区 | 第75页 |
| ·产品储存区 | 第75-77页 |
| ·吸附分离区 | 第77-78页 |
| ·控制区 | 第78页 |
| ·辅助设备 | 第78页 |
| ·PSA系统的设计的关键技术 | 第78-83页 |
| ·预处理用吸附剂 | 第78-80页 |
| ·吸附剂 | 第80页 |
| ·管路连接的气密性 | 第80-81页 |
| ·电磁阀(程控阀)的可靠性 | 第81页 |
| ·增压气缸的设计与应用 | 第81-83页 |
| ·计算机控制 | 第83页 |
| ·PSA系统的操作方法 | 第83-86页 |
| ·PSA系统的清空 | 第83-84页 |
| ·配气时系统状态 | 第84-85页 |
| ·测定穿透曲线方法 | 第85-86页 |
| ·甲烷纯化过程的PSA工艺流程 | 第86-90页 |
| ·本章小结 | 第90-91页 |
| 5 模拟煤层气柱动力学的数学模拟 | 第91-105页 |
| ·概述 | 第91-93页 |
| ·研究穿透曲线的测量装置和实验方法 | 第93-95页 |
| ·实验装置 | 第93页 |
| ·穿透曲线测定实验步骤 | 第93-95页 |
| ·实验结果与分析 | 第95-97页 |
| ·模拟煤层气穿透时吸附柱温度变化 | 第95-96页 |
| ·模拟煤层气穿透曲线的测定 | 第96-97页 |
| ·模拟煤层气柱动力学过程的模拟 | 第97-99页 |
| ·吸附柱动力学模型基本假设 | 第97-99页 |
| ·模型方程的求解 | 第99页 |
| ·模拟结果分析 | 第99-101页 |
| ·PSA气体分离过程模拟面临的难题 | 第101-103页 |
| ·吸附剂骨架结构对流体运动规律的影响 | 第101页 |
| ·吸附剂骨架随周期改变的压力的弹塑性变化规律 | 第101-102页 |
| ·吸附剂骨架的变化对流体各组分吸附特性的影响 | 第102页 |
| ·吸附剂骨架的变化对流体运移机制和行为的影响 | 第102页 |
| ·PSA系统中各种渗流影响因素的耦合问题 | 第102-103页 |
| ·本章小结 | 第103-105页 |
| 6 模拟煤层气的变压吸附实验 | 第105-115页 |
| ·变压吸附实验操作方法 | 第105-108页 |
| ·吸附剂装填 | 第105-106页 |
| ·模拟煤层气配制 | 第106页 |
| ·PSA工作流程参数设定 | 第106页 |
| ·模拟煤层气中甲烷的PSA浓缩 | 第106-107页 |
| ·结果检测 | 第107-108页 |
| ·结果与讨论 | 第108-109页 |
| ·模拟煤层气的净化效果 | 第108页 |
| ·PSA过程中压力的变化 | 第108-109页 |
| ·煤层气浓缩与净化的经济效益分析 | 第109-114页 |
| ·煤层气PSA浓缩净化过程的能耗 | 第109-111页 |
| ·直接经济效益 | 第111-113页 |
| ·环境与社会效益 | 第113页 |
| ·间接经济效益 | 第113-114页 |
| ·本章小结 | 第114-115页 |
| 7 结论与建议 | 第115-117页 |
| ·主要结论 | 第115-116页 |
| ·煤基活性炭制备与结构性能表征 | 第115页 |
| ·活性炭亲烃表面改性 | 第115页 |
| ·带预处理柱双柱自控PSA实验装置的研制及对煤层甲烷的浓缩 | 第115-116页 |
| ·建议 | 第116-117页 |
| 致 谢 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-129页 |
| 附录A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第129-130页 |
| 附录B.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目及得奖情况 | 第130-131页 |
| 附录C.PSA控制系统操作方法 | 第131-133页 |
