이 방법은 이산화탄소 지질 격리 분야의 주요 질문에 답하고 석탄의 특성과 가스 흡착 사이의 관계에 대한 석탄 메탄 회수에 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 정적 및 동적 부하가 일정한 볼륨 상태에서 연탄에 적용 할 수 있으며 전체 실험 프로세스는 사진 모니터링에 의해 시각화된다는 것입니다. 시료종에 대한 특별한 요구 사항은 없으므로 이 방법은 다공성 암석의 기계적 테스트에 적용될 수 있습니다.
우선, 각각 0~1밀리미터의 입자 크기 분포와 함께 1000그램과 300그램의 분쇄 된 석탄의 무게를 측정합니다. 0.76에서 0.24의 질량 비율로 비커에 함께 넣고 6 밀리미터 직경유리 막대를 사용하여 잘 섞습니다. 시멘트를 준비하려면 4 그램의 휴메이트 나트륨 파우더를 비커에 넣고 약 96밀리미터의 증류수를 추가합니다.
유리 막대를 사용하여 저어주며 모든 휴메이트 나트륨이 잘 용해되었는지 확인하십시오. 그런 다음 혼합 석탄 분말 230 그램과 20 그램의 나트륨 후메이트 용액을 비커에 섞습니다. 윤활유로 성형 공구의 내부 표면을 표준 크기의 연탄 코팅을 생성합니다.
공구 구성 요소 하단 플레이트, 본체 및 링을 어셈블하고 구멍을 혼합 재료 250그램으로 채웁니다. 혼합 재료 위에 프레스 피스톤을 넣고 전기 유압 서보 범용 테스트 기의 피스톤 아래에 모든 부품을 배치합니다. 전자 유압 서보 범용 테스트 기계를 제어하기 위해 소프트웨어 WinWdw를 시작합니다.
소프트웨어에서 힘 범위를 클릭하여 최대 힘을 50킬로뉴턴으로 설정하고 재설정을 클릭하여 변위 값을 지웁웁다. 옵션 힘 로드 컨트롤을 왼쪽 클릭합니다. 이동 비율을 초당 0.1 킬로뉴턴으로 설정합니다.
목표 력 값을 29.4킬로뉴턴으로 설정하고 900초단위로 유지시간을 설정합니다. 그런 다음 시작을 클릭합니다. 그 후 성형 도구를 꺼내 고무 접시에 반전.
고무 망치를 사용하여 공구 구성 요소를 아래에서 상단으로 순서대로 분해합니다. 연탄을 섭씨 40도 인큐베이터에 48시간 동안 넣습니다. 먼저, 고강도 볼트로 시각화 된 용기의 뒷문을 수정합니다.
컴퓨터, 데이터 수집 상자 및 임베디드 가스 압력 센서를 백도어에 연결합니다. 시각화된 용기에서 가스 압력 데이터를 획득하려면 소프트웨어 데이터 수집 센서를 시작합니다. 소프트웨어에서 시작을 클릭합니다.
밸브 V1을 열고 V2, V3 및 V4를 닫아 시각화 된 용기 챔버를 진공 청소기로 청소합니다. 30분 후 V1과 진공 펌프를 끕니다. V2와 헬륨이 있는 가스 탱크를 엽니다.
수동 압력 감소 밸브를 사용하여 가스 탱크의 출구 압력을 조정합니다. 데이터 수집 센서(16)에 표시되는 가스 압력 곡선을 주의 깊게 관찰합니다. 약 두 메가 파스칼에 도달하면 V2와 가스 탱크를 끕니다.
그런 다음 컴퓨터에서 소프트웨어 WinWdw를 실행하여 테스트 컴퓨터에서 아래로 이동하는 로딩 피스톤의 마찰력을 측정합니다. 소프트웨어에서 힘 범위를 클릭하여 최대 힘을 5킬로뉴턴으로 설정하고 재설정을 클릭하여 변위 값을 지웁웁습니다. 옵션 변위 적재 속도를 왼쪽 단추로 클릭하고 이동 비율을 분당 1밀리미터로 설정합니다.
시작을 클릭합니다. V4를 열고 헬륨을 공중으로 배출합니다. 시각화된 용기의 뒷문을 분해하고 V4를 닫습니다. 0.02밀리미터의 정밀도로 버니어 캘리퍼를 사용하여 연탄의 높이와 직경을 측정합니다.
0.01 그램의 정밀도로 전자 스케일을 사용하여 연탄의 질량을 계량합니다. 연탄의 중간 위치 주위에 둘레 변형 테스트 장치의 체인 롤러를 설치하고 클램프 홀더를 고정합니다. 센서를 시각화된 선박의 항공 커넥터를 통해 데이터 수집 상자와 연결하고 로딩 피스톤 아래에 배치합니다.
데이터 수집의 정확성을 보장하기 위해 체인 롤러와 연탄의 상단 표면을 조정하여 로딩 피스톤과 평행하게 합니다. 그런 다음 WinWdw를 시작하여 범용 테스트 기계를 제어합니다. 소프트웨어에서 옵션 변위 로딩 속도를 왼쪽 클릭합니다.
이동 비율을 분당 10밀리미터로 설정합니다. 리모컨에서 피스톤과 연탄 사이에 남은 거리가 약 1~2밀리미터가 될 때까지 범용 테스트 기계의 다운 버튼을 누릅니다. 그런 다음 시각화 된 용기의 뒷문을 조립합니다.
시각화된 용기 챔버를 이전과 같이 진공 청소기로 청소합니다. 순도 99.99%에서 이산화탄소의 다음 오픈 V3 및 가스 탱크는 가스 탱크의 출구 압력을 조정하기 위해 수동 압력 감소 값을 사용합니다. 데이터 수집 센서(16)에 표시되는 가스 압력 곡선을 주의 깊게 관찰합니다.
목표 값에 충분히 가까워지면 V3및 가스 탱크를 닫습니다. 흡착 시간 24시간 후 가스 압력 곡선은 안정적으로 유지되고 연탄은 흡착 및 탈착 동적 평형 상태에 도달했습니다. 시각화된 용기의 창 옆에 삼각대가 있는 카메라를 배치하고 높이와 각도를 조정하여 샘플이미지가 카메라 화면 중앙에 표시되도록 합니다.
연탄의 일주 변형을 모니터링하기 위해 소프트웨어 SDU 변형 획득 v2.0을 시작합니다. 시작을 클릭합니다. WinWdw에서 새로운 샘플을 클릭하고 연탄의 높이와 직경을 입력합니다.
단면 영역을 클릭한 다음 확인을 클릭합니다. 최대 힘을 5킬로뉴턴으로 설정하고 재설정을 클릭하여 변위 값을 지우려면 힘 범위를 클릭합니다. 옵션 변위 적재 속도를 왼쪽 단추로 클릭하고 이동 비율을 분당 1밀리미터로 설정합니다.
시료를 압축하려면 시작을 클릭합니다. 동시에 카메라의 시작 버튼을 눌러 비디오 녹화를 시작합니다. 샘플이 완전히 실패하면 WinWdw 및 SDU 변형 획득 v2.0 모두에서 정지 및 데이터 저장을 클릭합니다.
그런 다음 카메라에서 시작 버튼을 다시 눌러 비디오 녹화를 중지합니다. V4를 열어 선박 챔버에 이산화탄소를 방출하고 선박의 뒷문을 분해합니다. 가스 압력 센서 및 일주 변형 테스트 장치의 항공 커넥터를 분리합니다.
WinWdw의 옵션 변위 적재 속도를 왼쪽 버튼으로 클릭하면 이동 비율을 분당 10밀리미터로 설정합니다. 범용 테스트 기계의 리모컨의 업 버튼을 누릅니다. 선박의 적재 피스톤이 연탄 위에 약 2~3밀리미터 높이면 연탄을 꺼내 체인 롤러에서 제거합니다.
피스톤 사이의 연결 도구를 해체하고 진공 청소기를 사용하여 시각화 된 용기를 청소하십시오. 이 실험에서, isothermal 흡착 시험은 원시 석탄과 연탄 사이의 메탄 가스 흡착에 대한 유사한 용량을 입증했다. 시험에서 사용된 연탄 견본의 강도는 약간 변동이 있었습니다, 그러나 오히려 약간이고 실험 결과의 분석에 거의 영향을 미치지 않았습니다.
0에서 2메가파스칼에 이르는 다양한 이산화탄소 압력하에서 응력 축 균주 곡선은 명백한 다짐, 탄성 및 플라스틱 변형 단계를 보여 주었습니다. 이산화탄소 압력이 증가함에 따라 석탄 시료의 피크 강도가 감소하여 비선형 관계를 보였다. 탄성 계수는 이산화탄소 포화 상태에 따라 감소하였고 탄성 계수 와 가스 압력 사이의 관계도 비선형이었다.
카메라를 통해 얻은 이미지는 다양한 이산화탄소 압력하에서 샘플 표면에서 골절의 진화를 발생시합니다. 상자 계수 치수 방법은 다른 이산화탄소 압력하에서 실패 상태에서 골절의 특징을 설명하기 위해 채택되었다. 상자 번호와 측면 길이 사이의 상관 계수는 모두 0.95 이상이었습니다.
프랙탈 차원의 값은 이산화탄소 압력에 비례했으며, 그 추세는 석탄 체에 대한 손상 정도와 유사성을 나타냈다. 가장 중요한 것은 암석 역학 실험과 고압 가스 의 작동에 대한 테스트 절차와 경험을 잘 이해하는 것입니다. 그 개선 후, 이 기술은 단방향 또는 삼각형 적재 상태에서 다공성 미디어 및 가스 결합 효과의 연구를 위한 방법을 제공할 수 있습니다.
고압 가스 탱크는이 기술에 사용되기 때문에, 사람들은 가스 충전 및 방출 하는 동안 신중 하 게 작동 해야.
