CO2/N2在不同挥发分烟煤中的吸附特性研究
Study on Adsorption Characteristics of CO2/N2 in Bituminous Coal with Different Volatile Contents
DOI: 10.12677/HJCET.2023.133022, PDF,    国家自然科学基金支持
作者: 王 浩:皖北煤电集团生产技术部,安徽 宿州;司俊鸿, 程根银, 汤晓辰:华北科技学院应急技术与管理学院,北京;王传义, 张 泉:安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿,安徽 宿州
关键词: 烟煤分子模拟吸附蒙特卡洛Bituminous Coal Molecular Simulation Adsorption Monte Carlo
摘要: 为研究CO2、N2在不同挥发分烟煤中的吸附特性,本文对煤LL (C186H153NO6)、煤PDS-1 (C207H165NO11)和煤XZ (C181H163NO6)在不同温度和不同压力下进行了巨正则蒙特卡洛模拟和分子动力学模拟。结果表明,CO2在不同挥发分烟煤分子中的吸附量和吸附速率大于N2吸附量,在低挥发分烟煤中极限吸附量最大,且随着挥发分程度升高而降低;两种气体的吸附热都小于40 kJ/mol,并且对于压力和温度的变化不敏感。另外,CO2和N2更容易吸附在含氧官能团和苯环附近。CO2和N2在煤中的扩散能力为N2 > CO2,这是由于CO2具有更强的吸附能力。
Abstract: In order to study the adsorption characteristics of CO2 and N2 in bituminous coals with different volatiles, giant canonical Monte Carlo simulation and molecular dynamics simulation were performed on coal LL (C186H153NO6), coal PDS-1 (C207H165NO11) and coal XZ (C181H163NO6) at different temperatures and pressures in this paper. The results show that the adsorption amount and rate of CO2 in different volatile bituminous coal molecules are greater than that of N2, and the limit adsorption amount of CO2 in low-volatile bituminous coal is the largest and decreases with the increase of volatile content; the adsorption heat of the two gases are less than 40 kJ/mol and are not sensitive to changes in pressure and temperature. In addition, CO2 and N2 are more eas-ily adsorbed near oxygen-containing functional groups and benzene rings. The order of diffusivity of CO2 and N2 in coal is N2> CO2, which is due to the stronger adsorption capacity of CO2.
文章引用:王浩, 司俊鸿, 王传义, 程根银, 张泉, 汤晓辰. CO2/N2在不同挥发分烟煤中的吸附特性研究[J]. 化学工程与技术, 2023, 13(3): 189-198. https://doi.org/10.12677/HJCET.2023.133022

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