不同CO2压力下黄铁矿与煤制气耦合机制研究
夏大平1
廖佳佳2
王心义1
李赛赛3
顾朋涛3
袁筱莹2
简阔4
1.河南理工大学 资源环境学院,河南 焦作 454000;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 454000;河南理工大学 矿业研究院,河南 焦作 4540002.河南理工大学 资源环境学院,河南 焦作 4540003.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 4540004.太原科技大学 能源与材料工程学院,山西 晋城 048011
摘要：目的 为了研究不同CO2 压力下黄铁矿与煤制气的耦合机制,方法 利用压力为 1,3,5 MPa的高压罐进行煤和黄铁矿厌氧发酵产气试验.结果 结果表明:(1)压力1 MPa时产气量较好,最终产气量为1.26 mmol/g;压力增加,罐中产气量减少,压力5 MPa时产气量仅0.02 mmol/g.(2)随着压力增加,水溶液中HCO-3 质量浓度和氧化还原电位(Eh)逐渐上升,pH逐渐下降,5 MPa试验组反应末期pH最低,为4.02,1 MPa压力罐内总铁有消耗,波动较大;反应前期,3,5 MPa压力罐中总铁质量浓度持续增加,说明反应前期3,5 MPa压力下黄铁矿溶解量增加较多;(3)高压条件下,化学需氧量(chemical oxygen deman,COD)和短链脂肪酸浓度水平的显著减少反映了厌氧发酵程度的减弱和黄铁矿酸化程度的增强;;(4)压力增加,功能菌种丰度和多样性降低,硫杆菌属逐渐处于优势地位,厌氧发酵过程基本停滞.结论 适宜的CO2 压力条件可促进煤储层条件下的微生物生长代谢,同时添加黄铁矿发生氧化产生的铁离子,可促进菌群酶活,使煤生物产气反应顺利进行.研究结果可为原位条件富集营养液注入后的产气机制研究提供理论支撑.
关键词：CO2压力煤生物产气黄铁矿总铁酸化程度
分类号：P618.11(矿床学)
资助基金：国家自然科学基金(42230804)国家自然科学基金(42172199)国家自然科学基金(42102218)河南省创新型科技人才队伍建设工程项目(CXTD2016053)河南省优秀青年科学基金资助项目(202300410168)中国石油集团公司十四五前瞻性基础性技术攻关课题(2021DJ2302)
论文发表日期：2024-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 101-106,134 )
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