Resumen

La difusión-sorción de gas es un paso crítico en la explotación de metano en capas de carbón (CBM) y en el secuestro de dióxido de carbono. Debido a la particularidad de las propiedades físicas del gas, es difícil visualizar el proceso de difusión-sorción del gas en el carbón mediante métodos experimentales. Debido a la limitación de los enfoques experimentales para visualizar la estructura tridimensional de los poros del carbón, es imposible obtener las imágenes tridimensionales de la estructura de los poros del carbón. Como resultado, la visualización de la difusión-sorción de gas en la estructura de los poros del carbón por vías numéricas es imposible. En este estudio, los coeficientes de difusión de gas se estimaron primero mediante experimentos. A continuación, se desarrolló un modelo acoplado de difusión-sorción de gas que puede aplicarse a la geometría a nanoescala visualizada por nano-CT de radiación sincrotrón. El proceso dinámico de difusión y ad-/desorción de gas en la microestructura a nanoescala del carbón se visualizó mediante el modelo acoplado de difusión-adsorción de gas desarrollado y la simulación numérica basada en MATLAB. Los resultados de la simulación muestran una buena concordancia con los resultados experimentales. El modelo acoplado de difusión-adsorción de gas y el método numérico pueden ayudar a investigar el efecto de la microestructura en la difusión y ad/desorción de gas y ofrece la posibilidad de investigar el transporte y la adsorción de gas a múltiples escalas en el sistema de poros y fracturas del carbón.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:difusión de gas, modelo acoplado, estructura de los poros del carbón, sorción, radiación sincrotrón nano, secuestro de dióxido de carbono, difusión de gas desarrollada, imagen de la estructura de los poros, proceso del gas, imagen del carbón
• Keywords:gas diffusion, coupled model, coal pore structure, sorption, synchrotron radiation nano, carbon dioxide sequestration, developed gas diffusion, pore structure image, process of gas, image of coal