典型烟煤热解机理的反应动力学模拟

• 作者: 吕晓雪 周志军 张秀霞 林日亿 肖美华
• 来源期刊: 燃料化学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 烟煤 热解 焦炭 焦油 活化能 ReaxFF
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1035-1046
• 页数: 12页
• 分类号: TK16|X511
• 语种: 中文

摘要

建立合理有效的烟煤大分子模型,采用基于反应力场(Reactive Force Field,ReaxFF)的分子动力学方法模拟1400-2600 K典型烟煤的热解过程,得出产物分布和中间自由基的演变历程.研究表明,随着热解温度的升高,焦炭产量先增加后降低,焦油产量的变化趋势与焦炭相反,热解气产量单调增加.煤在低温下热解主要发生一次反应,生成焦油自由基碎片和小分子气体;高温下焦油碎片的二次反应显著,生成含量较多但数量较少的焦炭及含量与数量较多的小分子气体.2000 K是一次反应向二次反应的温度转折点.在高温热解时,煤中的C与H逐渐迁移到焦炭和焦油中,而含氧官能团较为活跃,O逐渐迁移到热解气中.二次反应阶段,O最活泼,H次之,C最稳定.热解过程中最先产生的气体是H2 O;NH3主要来源于二次反应;H2 S在二次反应阶段被消耗转化为其他产物;H2产量最多,且随热解温度升高而增加,尤其在二次反应中大量生成,主要源于裂解产生的氢自由基碰撞和芳香结构的缩合.基于ReaxFF模拟结果得到煤热解失重活化能为39.45 kJ/mol.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周志军		151	1913	26.0	35.0
2	张秀霞		5	39	4.0	5.0
3	吕晓雪		1	0	0.0	0.0
4	肖美华		1	0	0.0	0.0
5	林日亿		1	0	0.0	0.0