煤分子对CH4/CO2/N2竞争吸附的差异性分析
张晓龙1
金洪伟2
1.西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054;宁夏煤业有限责任公司 金凤煤矿,宁夏 吴忠 7515002.西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054
摘要：针对煤分子对气体的吸附能力及竞争吸附差异性问题,以黑龙关烟煤分子为研究对象,采用巨正则系综蒙特卡洛方法,模拟不同条件下气体的吸附行为;从分子尺度分析煤对气体的吸附竞争能力,探讨了煤分子吸附的微观过程.结果表明:吸附常数a、b与温度呈负相关关系,温度升高,气体吸附量减少,说明高温不利于气体吸附;相比于CH4 和N2,煤分子在吸附CO2 时具有更强的范德华能和静电能作用,吸附单组分的CO2 比吸附双组分混合气体释放的能量更多,释放的总能量越多,吸附越容易发生;在能量分布中,与单组分CO2 相比,双组分混合系统中CO2 的吸附势能峰值向相互作用弱的区域移动,说明CH4 和N2 的加入会影响CO2 的吸附能力,且CH4 对CO2 的吸附作用影响大于N2,在CH4 与N2 的混合吸附中,CH4 处于优势位置.
关键词：烟煤分子竞争吸附范德华能吸附位能量分布
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家重点研发计划(2018YFC0808303)
论文发表日期：2025-02-19
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：7( 16-22 )
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