1.一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,包括实验罐(1)与电机(2),其特征在于,所述实验罐(1)包括反应罐(3)与电磁圆筒(4),所述反应罐(3)的上表面敞开,且所述反应罐(3)的顶部设有用于封闭所述反应罐(3)的反应罐盖(5),所述电磁圆筒(4)包括外筒(6)和可旋转设在所述外筒(6)内的内筒(7),所述内筒(7)的上表面具有敞开口,所述反应罐(3)通过所述敞开口伸入或伸出所述内筒(7),所述内筒(7)的周壁上设有磁性件(8),所述电机(2)通过配合在所述内筒(7)与所述电机(2)的电机(2)轴之间的三角带(9)带动所述内筒(7)旋转;
所述反应罐(3)内设有温度传感器(10),所述反应罐(3)的外周壁上设有与所述温度传感器(10)相连的传感器通信密封条(11),所述传感器通信密封条(11)电性连接有计算机(12);
所述实验罐(1)的一侧设有解吸集气系统(13),所述解吸集气系统(13)通过第一管道(14)连通反应罐(3)内腔,所述实验管的另一侧设有储气罐(15)和真空泵(16),所述储气罐(15)通过第二管道(17)连通所述反应罐(3)的内腔,所述储气罐(15)内设有甲烷与磁性颗粒的混合体,所述真空泵(16)通过第三管道(18)连通所述第二管道(17)。
2.根据权利要求1所述的一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,其特征在于,所述内筒(7)包括:
转动环(19),所述转动环(19)的下部沿所述外筒(6)的中心轴线可旋转地连接在所述外筒(6)上,所述转动环(19)的上部与所述三角带(9)配合;
至少一个连接杆(20),所述连接杆(20)与所述转动环(19)相连并沿所述转动环(19)的轴向向下延伸伸入所述外筒(6)内,所述磁性件(8)设在所述连接杆(20)上。
3.根据权利要求2所述的一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,其特征在于,所述连接杆(20)为三个,三个所述连接杆(20)的长度相同且沿所述转动环(19)的周向等间距布置;
所述磁性件(8)为三个永磁体,三个所述永磁体一一对应地设在三个所述连接杆(20)上,且每个所述永磁体设在对应所述连接杆(20)的远离所述转动环(19)的端部。
4.根据权利要求2所述的一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,其特征在于,所述内筒(7)的外周壁与所述外筒(6)的内周壁之间设有第一轴承,所述第一轴承配合在所述转动环(19)的外周壁与所述外筒(6)的内周壁之间。
5.根据权利要求2所述的一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,其特征在于,所述内筒(7)的内周壁与所述反应罐(3)的外周壁之间设有第二轴承,所述第二轴承配合在所述转动环(19)的内周壁与所述反应罐(3)的外周壁之间。
6.根据权利要求1所述的一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,其特征在于,所述外筒(6)的底壁设有接线孔(21),所述第一管道(14)、所述第二管道(17)和所述第三管道(18)穿过所述接线孔(21)。
7.根据权利要求1所述的一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,其特征在于,所述反应罐(3)所述内筒(7)和所述外筒(6)的中心轴线位于同一竖直线上。
8.根据权利要求1所述的一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,其特征在于,所述第一管道(14)上设有第一控制阀(22),所述第三管道(18)上设有第二控制阀(23),所述第二管道(17)上设有第三控制阀(24)和第四控制阀(25);
在所述第二管道(17)的长度方向上,所述第三控制阀(24)位于所述反应罐(3)与所述第三管道(18)之间,所述第四控制阀(25)位于所述第三管道(18)与所述储气罐(15)之间。
9.根据权利要求8所述的一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,其特征在于,所述第一管道(14)上设有流量计(26)。
10.根据权利要求8所述的一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,其特征在于,所述第二管道(17)上设有第一压力表(27)和第二压力表(28),且所述第一压力表(27)位于所述反应罐(3)与所述第三控制阀(24)之间,所述第二压力表(28)设在所述第四控制阀(25)与所述储气罐(15)之间。
11.根据权利要求8所述的一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置,其特征在于,所述磁性颗粒的直径为1-10 nm。
12.根据权利要求8-11任一项所述的利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置的实验方法,包括如下步骤:
(1).称取煤样,并打开真空泵、第二控制阀和第三控制阀进行真空脱气;
(2).将煤样放入反应罐并将反应罐放入内筒,关闭真空泵和第二控制阀,打开储气罐和第四控制阀,充入一定的甲烷气体和磁性颗粒使反应罐内瓦斯气体达到设计压力值后关闭第三控制阀和第四控制阀,经过24~48h以上的吸附,使之达到设计吸附平衡压力;
(3).打开电机,使三角带带动电磁圆筒旋转;
(4).打开第一控制阀,利用解吸集气系统分析煤样的解吸情况。