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CO 2 和H 2 O对准东煤焦燃烧影响的反应分子动力学研究

发布时间:2021-06-14 21:39
  富氧燃烧技术以低成本、低污染和高效率等优势被誉为最具前景的燃烧技术之一。由于富氧燃烧气氛中富含CO2和H2O,其物理化学性质不同于N2,因此富氧燃烧特性与常规空气燃烧特性不同。传统实验方法只能从宏观层次解释燃烧现象,难以深入微观层次揭示其反应机理,因此从分子水平上研究CO2和H2O对煤焦燃烧过程的影响具有重大意义。反应分子动力学方法(ReaxFF-MD)可以用来模拟复杂化学反应过程且无需预设反应路径,为从分子层面上研究煤焦富氧燃烧机理提供了可能。首先,对准东原煤进行酸洗和热解制得煤焦,利用高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、元素分析和X射线光电子能谱(XPS)技术对煤焦进行表征,并基于煤组分、结构参数和官能团分布在经典煤焦分子片段上构建了准东煤焦分子结构模型,从而构建O2/N2、O2/CO2和O2/H2O气氛下的煤焦燃烧体系。利用热重分析仪探究了... 

【文章来源】:华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:70 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

CO 2 和H 2 O对准东煤焦燃烧影响的反应分子动力学研究


碳捕集技术

层次图,计算方法,键级,键能


图 1-3 计算方法层次图ReaxFF 力场通过原子间瞬时距离的键级来计算键角能、键能、二面角能、共轭德华相互作用力能,并利用原子之间键断裂和形成过程中键级的变化来描述实反应过程。其能量表达式如式(1)所示: E E E E E E E E E 式中,Esystem为系统总能量,Ebond为键能项,Eover为过配位能量校正项,Eund足能量校正项,Eval为键角能量项, Epen为键角能量惩罚项,Etors为二面角旋Econj为共轭项,而 EvdWaals和 Ecoulomb则为非键作用项[47]。其中各能量项计算公示:键级( ′)和键能( ) ′ ′ ′ ⊥ ( ) ( ) ( )

煤焦,挥发分,保护制,有机结构


华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文燃烧过程中首先是水的蒸发,温度升高后挥发分便会脱除,这其中反应,煤分子有机结构会发生变化,且挥发分会对煤的燃烧产生一焦分子模型和通过实验探究煤焦的富氧燃烧特性,需要对酸洗煤进文拟采用水平管式炉并通氮气保护制取煤焦,实验装置如图 2-1 所好,石英管外径为 60mm,恒温区长度大于 150mm,用电子流量计过程温度由数显温控仪进行控制,尾气经处理后排放。


本文编号:3230255

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