基于ReaxFF的不黏煤燃烧过程中自由基及主要燃烧产物生成规律研究
王银辉
煤炭科学研究总院,北京 100013;中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁 沈抚示范区 113122;煤矿灾害防控全国重点实验室,辽宁 抚顺 113122
摘要：为了探究不黏煤燃烧过程中自由基及主要燃烧产物生成规律,采用X射线光电子能谱(XPS)和核磁共振谱(13C NMR)实验方法,对不黏煤进行表征分析,构建了分子式为C208H199O23N3S的不黏煤分子模型.在不同O2 分子数与温度条件下,应用反应分子动力学(ReaxFF MD)方法进行不黏煤的燃烧分子动力学模拟,探究其燃烧过程中自由基与主要产物的生成与消耗规律.研究结果表明:消耗OH自由基主要反应的总次数为1 906 次,消耗H自由基与O自由基的总次数分别为3 733、2033 次,提高温度和O2 分子数使得相对稳定的OH自由基产量峰值增幅更大,H自由基与O自由基的产量峰值增幅相对较小;消耗CO2 主要反应的总次数为1 781 次,低于消耗CO与H2O主要反应总次数,提高温度和O2 分子数使得相对稳定的CO2 产量峰值增幅更大.提高O2 分子数对H2O的产量峰值影响呈现先促进再抑制的趋势;H自由基、O自由基及OH自由基主要由小分子化合物或其他自由基发生分解反应生成.自由基聚合或小分子化合物分解反应是CO、CO2 及H2O生成的主要路径.
关键词：煤分子模型ReaxFF MD燃烧势能自由基煤燃烧产物
分类号：TD984(矿产资源的综合利用)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFC3004701)辽宁省自然科学基金(2022-KF-13-03)
论文发表日期：2024-08-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 80-89 )
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