简介:为了阐明CH4与CO2在高岭石中的竞争吸附机理,采用蒙特卡洛方法构建了高岭石超胞模型,模拟计算了高岭石吸附CH4与CO2在不同温度及压力条件下的变化规律,分析了不同孔径对高岭石吸附CO2和CH4的影响。结果表明,不同温度下高岭石对CH4与CO2分子的吸附量均符合Langmuir模型,在相同压力条件下,高岭石对CO2分子的吸附量远远大于对CH4分子的吸附量;293.15K时,高岭石对CO2的吸附具有明显的竞争优势,CH4在CO2分子的影响下不再符合Langmuir曲线,说明高岭石与CO2分子的相互作用强于与CH4之间的相互作用;随着孔径的增大,高岭石对CH4与CO2的吸附量均减小,表明CH4和CO2主要吸附在微孔中;高岭石吸附CH4与CO2分子后体系的总能量和非成键能发生了变化,说明高岭石与CO2的相互作用能要强于高岭石与CH4的相互作用能,高岭石对CH4的吸附为典型的物理吸附,而对CO2的吸附以物理吸附为主,且伴随着微弱的氢键作用。研究结果为阐明CO2和CH4在黏土矿物的赋存机理以及CO2驱替CH4的研究提供了一定的理论依据。
简介:凹凸棒石黏土(凹土)对重金属类污染组分具有较强吸附作用,但受原状凹土固液难以分离的制约,目前尚未应用于实际工程。本文利用海藻酸钠对酸改性凹土进行造粒,通过静态批实验分析了其对Sr和Cs的吸附性能,并利用柱迁移实验分析动态迁移规律。结果表明,Sr和Cs浓度为100mg/L,投加量为10g/L时,120min内达到平衡,造粒后的凹土颗粒对Sr和Cs去除率分别为40.4%和45.9%,造粒作用引起吸附效能低于凹土原土,具有明显负效应;柱实验结果表明,吸附剂用量为10.0g、流速为10mL/min时Sr和Cs的去除率达到41.8%和61.5%,随流速增加或降低,去除率均减小。因此,海藻酸钠造粒改性凹土颗粒可作为含Sr和Cs废水处理的备选材料。
简介:CO2的地质封存技术是减少CO2向大气排放的一种有效方法。矿物封存由于储存时间长,安全性高,对CO2地质封存至关重要。本文以鄂尔多斯盆地石盒子组地层为例,利用模拟软件TOUGHREACT研究了CO2注入后,各矿物的溶解和沉淀机理,确定固碳矿物和CO2的矿物封存量;通过改变绿泥石和长石类矿物的初始含量,研究原生矿物组分对CO2矿物封存潜力的影响。结果表明,以石英、长石为主的砂岩储集层中,长石类、绿泥石和高岭石是主要的溶解矿物,铁白云石是主要的固碳矿物,原生矿物中绿泥石和长石类矿物对CO2的矿物封存量影响很大,绿泥石和长石类矿物的体积分数增加,CO2的矿物封存量也增加。