[发明专利]二氧化碳与煤中有机质反应速率测试方法

权利要求书

1.二氧化碳与煤中有机质反应速率测试方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

一、组装一种二氧化碳与煤中有机质反应实验装置，该二氧化碳与煤中有机质反应实验装置包括气体注入装置、高压反应釜和有机质测量装置；

二、去除煤样中矿物质后，将煤样放入高压反应釜；

三、设定高压反应釜内部的温度；

四、通过气体注入装置将二氧化碳注入高压反应釜，直至设计反应压力，使超临界二氧化碳与煤样中有机质反应；

五、反应一定时间t后，再将高压反应釜中反应后的二氧化碳携带有机质注入到有机质测量装置中，通过有机质测量装置测得反应时间为t时超临界二氧化碳对煤中有机质的溶蚀率；

六、采用相同质量的同种煤样，将反应时间设计为2t，重复以上实验步骤（二）-（五），测得反应时间为2t时的溶蚀率，计算求出单位时间t的溶蚀率；改变反应时间，重复实验即可得到不同反应时间条件下单位时间t的溶蚀率，进而得出在该温度压力条件下二氧化碳与煤中有机质反应速率；

七、改变反应温度、反应压力和煤样，重复实验，得出不同反应条件下二氧化碳与煤中有机质反应速率。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳与煤中有机质反应速率测试方法，其特征在于：该二氧化碳与煤中有机质反应实验装置还包括二氧化碳钢瓶和计算机，二氧化碳钢瓶的顶部出气端通过气体注入装置与高压反应釜的进气端连接，高压反应釜的出气端与有机质测量装置的进气端连接，计算机分别与气体注入装置和有机质测量装置信号连接。

3.根据权利要求2所述的二氧化碳与煤中有机质反应速率测试方法，其特征在于：气体注入装置包括第一注气管和空气压缩机，第一注气管的进气端与二氧化碳钢瓶的顶部出气端连接，第一注气管的出气端与高压反应釜的进气端连接，第一注气管上沿气体流动方向依次设置有第一阀门、第一气体压力传感器、注入泵、第二阀门和第二气体压力传感器，空气压缩机与注入泵通过气压管路连接，空气压缩机提供压缩动力给注入泵并控制注入泵工作，计算机分别与第一气体压力传感器和第二气体压力传感器信号连接。

4.根据权利要求3所述的二氧化碳与煤中有机质反应速率测试方法，其特征在于：高压反应釜采用特制钢材制成，高压反应釜的釜体侧壁设置有电加热夹层，高压反应釜的进气端和出气端的内端均设置有位于高压反应釜内部的滤网，高压反应釜的釜体外部设置有温度控制器，温度控制器与电加热夹层信号连接，高压反应釜的出气端连接有第二注气管。

5.根据权利要求4所述的二氧化碳与煤中有机质反应速率测试方法，其特征在于：有机质测量装置包括玻璃罩、有机质收集瓶、电子秤和废气收集瓶，电子秤设置在玻璃罩内底部，有机质收集瓶固定支撑在电子秤的顶部，废气收集瓶设置在玻璃罩的外部，有机质收集瓶内中部上侧设置有隔板，隔板将有机质收集瓶内腔上下分隔为两个空腔，有机质收集瓶的内部下侧空腔中装有用于吸收有机质的吸收溶液，有机质收集瓶的内部上侧空腔中填满有用于吸收有机质的吸收材料，第二注气管的下端竖直向下依次穿过玻璃罩的顶板、有机质收集瓶的瓶口、吸收材料和隔板后伸入到吸收溶液中，第二注气管上沿气体流动方向依次设置有第三阀门和单向阀，第二注气管与玻璃罩的顶板之间密封接触，第二注气管与有机质收集瓶的瓶口和隔板之间均具有间隙，玻璃罩的顶板上设有排气口，排气口连接有排气管，废气收集瓶内装有氢氧化钙溶液，排气管的出气端竖直向下穿过废气收集瓶的进气端并伸入到氢氧化钙溶液中，计算机与电子秤信号连接。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳与煤中有机质反应速率测试方法，其特征在于：步骤（二）具体为：将煤样酸化，去除煤样中矿物质，酸化方法参考国标GB/T7560-2001，采用盐酸-氢氟酸方法对煤样进行酸化，再将酸化后的质量为m1的煤样放入高压反应釜中。

7.根据权利要求6所述的二氧化碳与煤中有机质反应速率测试方法，其特征在于：步骤（三）具体为：打开温度控制器，启动电加热夹层，通过温度控制器设定电加热夹层的温度，将高压反应釜内部温度设定在31.04℃以上。