刘震一:H2O-O2气体在褐煤孔隙中的扩散及吸附行为模拟论文

刘震一:H2O-O2气体在褐煤孔隙中的扩散及吸附行为模拟论文

本文主要研究内容

作者刘震一(2019)在《H2O-O2气体在褐煤孔隙中的扩散及吸附行为模拟》一文中研究指出:褐煤占全国煤炭总储量的12.8%,随着优质煤炭资源的消耗,对储量较为丰富的褐煤的开发和利用尤为重要。受到活性基团和孔隙结构的影响,褐煤具有较高的自燃倾向性。以褐煤作为研究对象,探究在褐煤低温氧化的过程中褐煤孔隙中的O2、H2O分吸附和扩散机制,为煤自燃的防治提供理论依据。使用分子模拟和蒙特卡罗方法,利用煤的物化性质、直孔模型以及褐煤的基本单元结构,以碳纳米管以及石墨烯为基础,构建了不同孔径的褐煤的基础孔隙结构。基于构建的褐煤孔隙的基本结构单元,探究O2、H2O在褐煤不同孔径孔隙中的扩散、吸附规律,探究孔隙的孔径对于扩散吸附的影响,以及H2O-O2之间的相互作用。利用分子动力学模拟,探究了298.15K-333.15K下褐煤不同孔径的孔隙(2.5nm、5.5 nm、10 nm)中的O2与H2O的扩散过程,研究气体的扩散受孔径、湿度等因素的影响,得出:气体的扩散速率与温度以及孔径呈正相关;孔隙中-COOH会与H2O形成氢键,配位数为24.03,影响孔隙中的H2O分子的扩散;H2O分子通过影响O2分子间的配位数以及与O2配位协同扩散的方式,能够促进O2的扩散,在298.15K温度时,O2的扩散速率受到H2O的影响,与相对湿度的关系为65%>100%>85%>干空气。利用蒙特卡罗模拟方法,探究在298.15-333.15 K温度区间中,褐煤不同孔径的孔隙(2.5 nm、5.5 nm、10 nm)对O2、H2O吸附的影响。H2O-O2的吸附量与温度呈负相关;O2的吸附量与孔隙孔径呈负相关,2.5 nm的褐煤孔隙模型中的官能团的空间位阻导致了O2的吸附量较小,H2O的吸附量由于氢键的影响形成多层吸附,与孔隙的孔径呈正相关;H2O-O2共同吸附的过程中,H2O分子会在竞争吸附中,优先占据O2的吸附位点影响O2的吸附进而影响褐煤的低温氧化进程。利用蒙特卡罗模拟方法研究了不同孔径的孔隙中的扩散吸附作用的相互影响。分析了官能团吸附气体对于扩散过程的影响;定性分析了实际褐煤孔隙中的吸附量,得出实际褐煤孔隙中的吸附,由于受到气体分压的影响,与孔径呈正相关。本论文有图34幅,表10个,参考文献84篇。

Abstract

he mei zhan quan guo mei tan zong chu liang de 12.8%,sui zhao you zhi mei tan zi yuan de xiao hao ,dui chu liang jiao wei feng fu de he mei de kai fa he li yong you wei chong yao 。shou dao huo xing ji tuan he kong xi jie gou de ying xiang ,he mei ju you jiao gao de zi ran qing xiang xing 。yi he mei zuo wei yan jiu dui xiang ,tan jiu zai he mei di wen yang hua de guo cheng zhong he mei kong xi zhong de O2、H2Ofen xi fu he kuo san ji zhi ,wei mei zi ran de fang zhi di gong li lun yi ju 。shi yong fen zi mo ni he meng te ka luo fang fa ,li yong mei de wu hua xing zhi 、zhi kong mo xing yi ji he mei de ji ben chan yuan jie gou ,yi tan na mi guan yi ji dan mo xi wei ji chu ,gou jian le bu tong kong jing de he mei de ji chu kong xi jie gou 。ji yu gou jian de he mei kong xi de ji ben jie gou chan yuan ,tan jiu O2、H2Ozai he mei bu tong kong jing kong xi zhong de kuo san 、xi fu gui lv ,tan jiu kong xi de kong jing dui yu kuo san xi fu de ying xiang ,yi ji H2O-O2zhi jian de xiang hu zuo yong 。li yong fen zi dong li xue mo ni ,tan jiu le 298.15K-333.15Kxia he mei bu tong kong jing de kong xi (2.5nm、5.5 nm、10 nm)zhong de O2yu H2Ode kuo san guo cheng ,yan jiu qi ti de kuo san shou kong jing 、shi du deng yin su de ying xiang ,de chu :qi ti de kuo san su lv yu wen du yi ji kong jing cheng zheng xiang guan ;kong xi zhong -COOHhui yu H2Oxing cheng qing jian ,pei wei shu wei 24.03,ying xiang kong xi zhong de H2Ofen zi de kuo san ;H2Ofen zi tong guo ying xiang O2fen zi jian de pei wei shu yi ji yu O2pei wei xie tong kuo san de fang shi ,neng gou cu jin O2de kuo san ,zai 298.15Kwen du shi ,O2de kuo san su lv shou dao H2Ode ying xiang ,yu xiang dui shi du de guan ji wei 65%>100%>85%>gan kong qi 。li yong meng te ka luo mo ni fang fa ,tan jiu zai 298.15-333.15 Kwen du ou jian zhong ,he mei bu tong kong jing de kong xi (2.5 nm、5.5 nm、10 nm)dui O2、H2Oxi fu de ying xiang 。H2O-O2de xi fu liang yu wen du cheng fu xiang guan ;O2de xi fu liang yu kong xi kong jing cheng fu xiang guan ,2.5 nmde he mei kong xi mo xing zhong de guan neng tuan de kong jian wei zu dao zhi le O2de xi fu liang jiao xiao ,H2Ode xi fu liang you yu qing jian de ying xiang xing cheng duo ceng xi fu ,yu kong xi de kong jing cheng zheng xiang guan ;H2O-O2gong tong xi fu de guo cheng zhong ,H2Ofen zi hui zai jing zheng xi fu zhong ,you xian zhan ju O2de xi fu wei dian ying xiang O2de xi fu jin er ying xiang he mei de di wen yang hua jin cheng 。li yong meng te ka luo mo ni fang fa yan jiu le bu tong kong jing de kong xi zhong de kuo san xi fu zuo yong de xiang hu ying xiang 。fen xi le guan neng tuan xi fu qi ti dui yu kuo san guo cheng de ying xiang ;ding xing fen xi le shi ji he mei kong xi zhong de xi fu liang ,de chu shi ji he mei kong xi zhong de xi fu ,you yu shou dao qi ti fen ya de ying xiang ,yu kong jing cheng zheng xiang guan 。ben lun wen you tu 34fu ,biao 10ge ,can kao wen suo 84pian 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自中国矿业大学的刘震一,发表于刊物中国矿业大学2019-07-18论文,是一篇关于褐煤孔隙论文,孔隙孔径论文,吸附论文,扩散论文,模拟论文,中国矿业大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国矿业大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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刘震一:H2O-O2气体在褐煤孔隙中的扩散及吸附行为模拟论文
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