Bu yöntem, kömürün özellikleri ve gaz adsorpsiyonu arasındaki ilişki hakkında karbondioksit jeolojik tutma ve kömür yatağı metan geri kazanımı alanında anahtar soruların cevapılmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı statik ve dinamik yükün sabit hacim durumunda briketüzerinde uygulanabiliyor olması ve tüm deney sürecinin fotoğrafik izleme ile görselleştirilmesidir. Numune nin türleri için özel bir gereklilik yoktur, bu nedenle bu yöntem herhangi bir gözenekli kayanın mekanik testleri için geçerli olabilir.
Başlamak için, 1000 gram ve 300 gram toz kömür ağırlığı ile bir milimetre ve bir ila üç milimetre arasında sıfır parçacık boyutu dağılımı. 0,76 ila 0,24 arasında kütle bir oranda bir araya koyun ve iyi karıştırmak için altı milimetre çapında cam çubuk kullanın. Çimento hazırlamak için, bir beher içine sodyum humate tozu dört gram koyun ve distile su yaklaşık 96 milimetre ekleyin.
Onları karıştırmak ve tüm sodyum humate iyi çözülmüş olduğundan emin olmak için bir cam çubuk kullanın. Daha sonra 230 gram karışık kömür tozu ve 20 gram sodyum humate çözeltisini bir kabın içine karıştırın. Standart boyutlu briket kat üretmek için yağlama yağı ile şekillendirme araçlarının iç yüzeyi.
Takım bileşenleriNi birleştirin Alt plaka, ana gövde ve halka yıkarıştırın ve deliği 250 gram karışık malzemeyle doldurun. Karışık malzemenin üzerine Pres piston koyun ve bir elektrohidrolik servo evrensel test makinesinin Piston altında tüm parçaları yerleştirin. Elektrohidrolik servo evrensel test makinesini kontrol etmek için WinWdw yazılımını başlatın.
Yazılımda, maksimum kuvveti 50 kilonewton'a ayarlamak için kuvvet aralığına tıklayın ve yer değiştirme değerini temizlemek için sıfırlama'ya tıklayın. Seçenek kuvveti yükleme denetimine sol tıklayın. Hareket oranını saniyede 0,1 kilonewton olarak ayarlayın.
Hedef kuvvet değerini 29,4 kilonewton olarak ayarlayın ve süreyi 900 saniye de tutun. Sonra başlat'a tıklayın. Bundan sonra şekillendirme araçları çıkarmak ve bir lastik plaka üzerine ters.
Takım bileşenlerini aşağıdan yukarıya doğru sırayla sökmek için kauçuk bir çekiç kullanın. Briketi 40 santigrat derecelik bir kuluçka makinesine koy. İlk olarak, yüksek mukavemetli cıvataile görselleştirilmiş kabın arka kapısını düzeltin.
Bilgisayarı, veri toplama kutusunu ve gömülü gaz basınç sensörünü arka kapıya bağlayın. Görselleştirilmiş gemideki gaz basıncı verilerini elde etmek için, yazılım Veri Edinme Sensörü'ne başlatın. Yazılımda, başlat'a tıklayın.
V1 valfi açın ve görüntülenmiş damar odasını vakumlamak için V2, V3 ve V4'ü kapatın. 30 dakika sonra V1 ve vakum pompası kapatın. V2'yi ve helyumlu gaz tankını açın.
Gaz tankının çıkış basıncını ayarlamak için manuel basınç düşürücü valfi kullanın. Veri toplama sensörü 16'da görüntülenen gaz basıncı eğrisini dikkatle gözlemleyin. Yaklaşık iki megapascal ulaştığında V2 ve gaz tankı kapatın.
Daha sonra bilgisayarda, yükleme pistonunun sürtünme kuvvetini test makinesinde aşağı doğru hareket eden sürtünme kuvvetini ölçmek için WinWdw yazılımını başlatın. Yazılımda, maksimum kuvveti beş kilonewton'a ayarlamak için kuvvet aralığına tıklayın ve yer değiştirme değerini temizlemek için sıfırlama'ya tıklayın. Seçenek yer değiştirme yükleme hızına sol tıklayın ve hareketli oranı dakikada bir milimetreye ayarlayın.
Başlangıç düğmesine tıklayın. V4'ü açın ve helyumu havaya boşaltın. Görselleştirilmiş geminin arka kapısını sökün ve V4'ü kapatın. 0,02 milimetre hassasiyetle vernier kaliper kullanarak briketin yüksekliğini ve çapını ölçün.
0,01 gram hassasiyetle elektronik bir ölçek kullanarak briketin kütlesini tartın. Çapraz ın orta pozisyonuetrafında çevresel deformasyon test cihazının zincir rulosu takın ve kelepçe tutucuyu düzeltin. Sensörü, görselleştirilmiş gemideki havacılık konektörü aracılığıyla veri toplama kutusuna bağlayın ve yükleme pistonunun altına yerleştirin.
Veri toplamanın doğruluğunu sağlamak için zincir silindiri ve briketin üst yüzeyini yükleme pistonuna paralel olacak şekilde ayarlayın. Sonra evrensel test makinesi kontrol etmek için WinWdw başlatın. Yazılımda, seçenek yer değiştirme yükleme oranına sol tıklayın.
Hareket oranını dakikada 10 milimetre olarak ayarlayın. Uzaktan kumandada, piston ile briket arasında kalan mesafe 1-2 milimetre olana kadar evrensel test makinesi için aşağı düğmesine basın. Sonra görselleştirilmiş geminin arka kapısını monte edin.
Daha önce olduğu gibi görselleştirilmiş damar odasıvakum. Sonraki açık V3 ve saflıkta karbondioksit gaz tankı 99.99%Gaz tankı gaz tankı çıkış basıncını ayarlamak için manuel basınç düşürücü değeri kullanın. Veri toplama sensörü 16'da görüntülenen gaz basıncı eğrisini dikkatle gözlemleyin.
Hedef değere yeterince yaklaştığında V3'ü ve gaz tankını kapatın. 24 saatlik adsorpsiyon süresinden sonra gaz basınç eğrisi sabit kalır ve briket adsorpsiyon ve desorpsiyon dinamik denge durumuna ulaşmıştır. Görselleştirilmiş kabın penceresinin yanına tripodlu bir kamera yerleştirin ve numunenin görüntüsünün kamera ekranının ortasında gösterilmesini sağlamak için yüksekliği ve açıyı ayarlayın.
Briketin çevresel deformasyonundan etkilenmek için SDU Deformasyon Acquisition v2.0 yazılımını başlatın. Başlangıç'a tıklayın. WinWdw yeni örnek tıklayın ve briket yüksekliği ve çapı yazın.
Bölüm alanına tıklayın ve sonra onayla'ya tıklayın. Maksimum kuvveti beş kilonewton'a ayarlamak için kuvvet aralığına tıklayın ve yer değiştirme değerini temizlemek için sıfırlama'ya tıklayın. Seçenek yer değiştirme yükleme hızına sol tıklayın ve hareket oranını dakikada bir milimetre olarak ayarlayın.
Örneği sıkıştırmak için başlat'a tıklayın. Aynı zamanda video kaydına başlamak için kameranın başlat düğmesine basın. Örnek tamamen başarısız olduğunda, winwdw ve SDU Deformasyon Acquisition v2.0 hem de stop ve veri kaydedin tıklayın.
Ardından video kaydını durdurmak için kameradaki başlat düğmesine tekrar basın. V4'ü aç, damar odasında karbondioksit salgıla ve geminin arka kapısını sök. Gaz basınç sensörü ve çevresel deformasyon test cihazları için havacılık konektörlerini ayırın.
WinWdw'deki opsiyon deplasman yükleme oranına sol tıklayın, hareket oranını dakikada 10 milimetre olarak ayarlayın. Evrensel test makinesinin uzaktan kumandasının yukarı düğmesine basın. Geminin yükleme pistonu briketin yaklaşık 2-3 milimetre yukarısında olduğunda briketi çıkarın ve zincir silindirden çıkarın.
Pistonlar arasındaki bağlantı aracını sökün ve görselleştirilmiş kabı temizlemek için bir elektrikli süpürge kullanın. Bu deneyde, izotermal adsorpsiyon testi ham kömür ve briket arasında metan gazı adsorpsiyonu için benzer kapasite yi kanıtladı. Testte kullanılan briket örneklerinin gücü biraz dalgalanmaya sahipti, ancak oldukça hafifti ve deneysel sonuçların analizinde çok az etkisi vardı.
Sıfırdan iki megapascala kadar değişen farklı karbondioksit basınçları altında, stres eksenel gerinim eğrileri belirgin sıkıştırma, elastik ve plastik deformasyon aşamaları gösterdi. Karbondioksit basıncı arttıkça kömür numunesinin en yüksek mukavemeti azaldı ve doğrusal olmayan bir ilişki gösterdi. Elastik modül karbondioksit doymuş durum altında azaldı ve elastik modül arasındaki ilişki azaldı ve gaz basıncı da doğrusal değildi.
Kamera dan elde edilen görüntüler, farklı karbondioksit basınçları altında, numune yüzeyinde kırığın evrimini olaylar. Kutu sayma boyut yöntemi farklı karbondioksit basınçları altında başarısızlık durumunda kırıkların özelliğini tanımlamak için kabul edilmiştir. Kutu sayısı ile yan uzunluk arasındaki korelasyon katsayıları 0,95'ten fazlaydı.
Fraktal boyutun değerleri karbondioksit basıncı ile orantılıydı ve bu değerler kömür gövdesine verilen hasarın derecesiile benzerlik gösteriyordu. En önemli şey, test prosedürü ve kaya mekaniği deneyleri ve yüksek basınçlı gaz çalışma bazı deneyime iyi bir anlayışa sahip olmaktır. İyileştirilmesinden sonra, bu teknik tek eksenli veya triaksiyel yükleme durumu altında gözenekli medya ve gaz kaplin etkisi çalışma için bir yol sağlayabilir.
Bu teknikte yüksek basınçlı gaz tankları kullanıldığından, insanların gaz dolumu ve serbest bırakılması sırasında dikkatli çalışması gerekir.
