Thermodynamics, kinetics and modeling of sorption behaviour of coalbed methane – A review

Chattaraj, Sujoy; Mohanty, Debadutta; Kumar, T. Santhosh; Halder, Gopinath

doi:10.1016/j.juogr.2016.09.001

Cited by 99 publications

(30 citation statements)

References 108 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The thermodynamic parameters including changes in standard Gibbs free energy (∆G°), standard enthalpy (∆H°), and standard entropy (∆S°) were calculated from the variation of the thermodynamic equilibrium constant, K, at different temperatures (34). Values ∆H°, ∆S°, and ∆G°of the adsorption process are listed in Table 2.…”

Section: Adsorption Thermodynamicsmentioning

confidence: 99%

Adsorption of Sulfur Dioxide on Clinoptilolite/Nano Iron Oxide and Natural Clinoptilolite

2019

View full text Add to dashboard Cite

Background: Sulfur dioxide gas is known to include pollutants that are harmful to human health and the environment. Therefore, due to the increase of industrial activities, SO2 gas pollution control is very important. Objectives: The purpose of this study was to investigate the efficiency of sulfur dioxide removal by iron oxide nanoparticles deposited on clinoptilolite zeolite. Methods: Two materials, natural clinoptilolite and clinoptilolite containing iron oxide nanoparticles, were used as adsorbents of SO2. Both materials were characterized via scanning electron microscopy imaging, infrared spectroscopy, and N2 porosimetry, along with the determination of the thermodynamic properties and kinetics of SO2 adsorption. Therefore, breakthrough experiments were carried out at different temperatures and with different contact times. Sulfur dioxide adsorption of a real sample was considered for both adsorbents. Results: The adsorption efficiency of SO2 in the synthetic and actual sample was obtained at 80.3% and 66.7%, respectively, under optimum conditions (temperature of 25°C and duration of 28.5 minutes) by modified zeolite with iron oxide nanoparticles. The removal percentage average of SO2 was also obtained in the synthetic and actual sample at 43.8% and 31.3%, respectively, by zeolite in optimum conditions (temperature of 25°C and contact time of 20.5 minutes). The adsorption of SO2 with both adsorbents followed the pseudo-second-order equation and the adsorption process was an exothermic and spontaneous process. Conclusions: The addition of these iron oxide nanoparticles had a positive impact on the surface area and on SO2 capacity.

show abstract

Section: Adsorption Thermodynamicsmentioning

confidence: 99%

Adsorption of Sulfur Dioxide on Clinoptilolite/Nano Iron Oxide and Natural Clinoptilolite

2019

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Ostatni etap transportu metanu (rys. 4C) obejmuje jego przepływ szczelinami (naturalnymi lub wytworzonymi w procesie hydraulicznego szczelinowania) do odwiertów eksploatacyjnych zgodnie z prawem Darcy'ego (Busch et al, 2004;Karakan, 2013;Thomas, 2013;Chattaraj et al, 2016).…”

Section: Mechanizm Transportu Metanuunclassified

Wpływ zmian wybranych parametrów pokładu węgla kamiennego na przebieg i efektywność procesu eksploatacji metanu

Majkrzak¹,

Badawczy²

2019

View full text Add to dashboard Cite

Pierwsze próby eksploatacji metanu pokładów węgla miały miejsce w Stanach Zjednoczonych w latach 70. XX wieku. Intensywny rozwój badań nad tego typu niekonwencjonalnymi zasobami gazu w Polsce na początku lat 90., a także podjęte w ostatnim czasie ponowne próby eksploatacji CBM (coalbed methane) w naszym kraju potwierdzają wysokie znaczenie metanu pokładów węgla jako źródła energii. W artykule przedstawiona została analiza przebiegu procesu eksploatacji metanu ze złóż węgla kamiennego niezagospodarowanych górniczo oraz ewaluacja wpływu wybranych parametrów pokładu węgla na wielkość sczerpania zasobów metanu. W realizacji pracy wykorzystano oprogramowanie firmy CMG (Computer Modelling Group Ltd.) wraz z dedykowanym do symulacji przepływu gazu w ośrodkach o złożonym systemie porowatości-określanym mianem porowatości podwójnej-modułem GEM (Compositional and Unconventional Simulator). Na podstawie dostępnych danych geologicznych i złożowych utworów węglonośnych pochodzących z obszaru Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) zbudowano prosty, statyczny model pokładu węgla kamiennego oraz przeprowadzono symulację eksploatacji metanu (model dynamiczny). Poważnym ograniczeniem był brak kompletnego zestawu danych stanowiących minimum wymaganych informacji, co uniemożliwiło stworzenie pełnego modelu dla sprecyzowanego obszaru czy konkretnego pokładu węgla. W tej sytuacji dane wejściowe stanowił zbiór (często uśrednionych) wartości, czy to z wykonanych pomiarów laboratoryjnych czy zaczerpniętych z innych opracowań oraz publikacji. W pracy podjęto próbę charakterystyki wskazanych parametrów: porowatości (matrix, szczeliny), przepuszczalności (matrix, szczeliny), gęstości występowania szczelin, czasu desorpcji, metanonośności oraz stopnia nasycenia pokładu metanem, pod kątem wpływu zmian ich wartości na przebieg i wielkość symulowanego wydobycia. Zbudowany model "bazowy" stanowił punkt wyjściowy dla dalszych symulacji. Zestawienie krzywych produkcyjnych (metan, woda złożowa) dla 5 różnych wartości każdego z wybranych parametrów pozwoliło na zobrazowanie zakresu i trendu zmian przebiegu eksploatacji metanu z pokładu węgla kamiennego. Słowa kluczowe: metan z pokładów węgla (CBM), symulacja wydobycia metanu, parametry węgla kamiennego.

show abstract

“…The isosteric heat of adsorption is defined as the difference of partial molar enthalpy in the gas phase and the excess partial molar enthalpy in the adsorbed phase [43]. The isosteric heat of adsorption can be derived from the Clausius-Clayperon equation as follows [43,44]:…”

Section: Isosteric Heat Of Adsorption and Calorimetric Heat Ofmentioning

confidence: 99%

Effects of Maceral Compositions of Coal on Methane Adsorption Heat

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

The role of maceral compositions (vitrinite and inertinite) in the adsorption characteristics of coal has not been fully understood in terms of energy. In this study, using a microcalorimeter, the adsorption heat of maceral compositions for methane is directly measured for five groups of Chinese coal samples with different coal ranks. The results show that the adsorption heat of the maceral concentrates varies with increasing coal rank, but for the same coal sample, the vitrinite concentrates have a higher adsorption heat than the inertinite concentrates. Furthermore, the adsorption heat of both vitrinite and inertinite concentrates is highest at the long-flame coal stage. This finding indicates that the coalification and maceral compositions have significant effects on the adsorption heat of coal for methane. It is observed that although the inertinite concentrates have a larger pore volume, they are less microporous than their rank equivalent vitrinite concentrates, resulting in lower adsorption heat. Furthermore, it is revealed that the adsorption heat of both vitrinite and inertinite concentrates is primarily correlated to the content of oxygen-containing functional groups and aliphatic hydrocarbons.

show abstract

Thermodynamics, kinetics and modeling of sorption behaviour of coalbed methane – A review

Cited by 99 publications

References 108 publications

Adsorption of Sulfur Dioxide on Clinoptilolite/Nano Iron Oxide and Natural Clinoptilolite

Adsorption of Sulfur Dioxide on Clinoptilolite/Nano Iron Oxide and Natural Clinoptilolite

Wpływ zmian wybranych parametrów pokładu węgla kamiennego na przebieg i efektywność procesu eksploatacji metanu

Effects of Maceral Compositions of Coal on Methane Adsorption Heat

Contact Info

Product

Resources

About