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水分及温度对煤吸附甲烷影响的实验研究的综述报告
煤层气是指由煤层中的天然气组成的一种气体，是一种重要的非常规天然气形式。在地质历史长期作用下，煤中形成并保存了大量的天然气。因此，对于煤层气的开采和利用显得尤为重要。在煤层气开采过程中，煤的吸附性能是十分重要的考虑因素。本文将综述水分及温度对煤吸附甲烷影响的实验研究。
一、水分对煤吸附甲烷的影响
煤的微观孔隙是通过它的孔径、孔数和表面化学性质来决定煤的吸附特性的，而孔隙内的水分对孔隙结构有很大的影响，进而影响了煤对甲烷的吸附能力。因此，研究水分对煤吸附甲烷影响十分必要。
实验表明，在吸附气体压力越大的情况下，水分对煤的吸附能力影响越大。在完全饱和的情况下，煤对甲烷的吸附能力会急剧下降。当环境相对湿度小于10%时，煤的吸附能力并不会受到很大的影响。然而，在相对湿度为75%的条件下，煤对甲烷的吸附能力将会减少50%。
有些研究表明，水分可能不会完全均匀地分布在整个煤孔隙中，而是集中在煤的较大孔隙中。当水分占据煤孔隙时，它们会减小孔隙的有效直径，从而导致煤的吸附能力降低。
另外，H.B.Bai等人进行了考察发现，在煤中添加不同浓度的氢氧化钠(NaOH)水溶液后，会导致煤的吸附能力不断变低，NaOH的浓度越高，煤的吸附能力就会越低。这说明，水中的离子类物质也会影响煤的吸附特性。
二、温度对煤吸附甲烷的影响
温度是影响煤的吸附特性的重要因素之一。实验表明，煤的吸附能力随着温度的升高不断减小。另外，一些研究还表明，温度对不同类型的煤和不同的甲烷有不同的影响。
煤的吸附特性与其微观孔隙结构有关。当煤的温度升高时，孔隙内部的分子活动性便加强，从而导致相应的内压降低，吸附能力变弱。直到煤内部的吸附水分被蒸发或流动干燥后，煤的吸附能力才恢复到初始值。
总结：水分和温度是影响煤吸附甲烷的重要因素。研究表明，水分越高，煤的吸附能力越弱，当煤孔隙完全饱和时，吸附能力急剧下降。温度越高，煤的吸附能力随之减小，温度还会影响煤的内部吸附水分，从而进一步影响煤的吸附特性。