陈士云:褐煤CO2气化过程中氮、硫元素迁移机理的研究论文

陈士云:褐煤CO2气化过程中氮、硫元素迁移机理的研究论文

本文主要研究内容

作者陈士云(2019)在《褐煤CO2气化过程中氮、硫元素迁移机理的研究》一文中研究指出:褐煤CO2气化技术是提高褐煤利用率的一种重要方法。通过采用基于活性反应力场(Reactive force field,ReaxFF)的分子动力学方法来模拟褐煤CO2的气化反应过程,从而获得气化过程中产生的中间体自由基和相关的基元反应,然后得到含硫气体H2S、COS和SO2以及含氮气体HCN和NH3的形成机理。通过选取Wolfrum的煤分子模型作为基本结构单元,并在此基础上构建了褐煤热解和褐煤CO2气化两个模型体系。利用Packmol软件中的ReaxFF的方法将两个体系在3000 K下模拟了1 ns,并利用C++程序分析处理模拟轨线,统计相关的基元反应。结果表明:无论是在褐煤热解模型中还是在褐煤CO2气化模型中,含硫基元反应都是从苯硫酚,硫醚和噻吩的分解开始的。R-S、SCO2、R-S-O和S-O自由基都是形成H2S,COS和SO2气体的重要中间体。另外,CO2还参与并促进了SCO2自由基和COS分子的形成。另外,CO2气化过程中会产生大量的CHO自由基和R-O自由基。一方面,CHO自由基有助于H2S和R-O自由基的生成;另一方面,CHO自由基也能促进R-S-O自由基和SO2分子的产生。褐煤热解和CO2气化过程中,HCN和NH3的产生与体系中的氢自由基的浓度有着密切的关系。在两个体系中,氮原子的基元反应是开始于褐煤分子中的含氮结构--氮氧类、酰胺类、含氮杂环类和胺类结构的分解。CN自由基和NH/NH2自由基是形成HCN和NH3的重要中间体。这两种自由基都是R-N-R(H)自由基分解并释放氢原子而得到的。CO2气化过程中会产生COH自由基和COOH自由基来提高体系中的氢原子的浓度。大量活泼氢的产生增加了与CO2气化体系中CN自由基和NH/NH2自由基的接触机会,从而促进HCN和NH3分子的产生。这些机理从分子水平上解释了褐煤CO2气化过程中含硫和含氮气体的形成过程,为气化过程中氮、硫元素的迁移机理提供了可靠的理论依据。图27幅;表4个;参75篇

Abstract

he mei CO2qi hua ji shu shi di gao he mei li yong lv de yi chong chong yao fang fa 。tong guo cai yong ji yu huo xing fan ying li chang (Reactive force field,ReaxFF)de fen zi dong li xue fang fa lai mo ni he mei CO2de qi hua fan ying guo cheng ,cong er huo de qi hua guo cheng zhong chan sheng de zhong jian ti zi you ji he xiang guan de ji yuan fan ying ,ran hou de dao han liu qi ti H2S、COShe SO2yi ji han dan qi ti HCNhe NH3de xing cheng ji li 。tong guo shua qu Wolfrumde mei fen zi mo xing zuo wei ji ben jie gou chan yuan ,bing zai ci ji chu shang gou jian le he mei re jie he he mei CO2qi hua liang ge mo xing ti ji 。li yong Packmolruan jian zhong de ReaxFFde fang fa jiang liang ge ti ji zai 3000 Kxia mo ni le 1 ns,bing li yong C++cheng xu fen xi chu li mo ni gui xian ,tong ji xiang guan de ji yuan fan ying 。jie guo biao ming :mo lun shi zai he mei re jie mo xing zhong hai shi zai he mei CO2qi hua mo xing zhong ,han liu ji yuan fan ying dou shi cong ben liu fen ,liu mi he sai fen de fen jie kai shi de 。R-S、SCO2、R-S-Ohe S-Ozi you ji dou shi xing cheng H2S,COShe SO2qi ti de chong yao zhong jian ti 。ling wai ,CO2hai can yu bing cu jin le SCO2zi you ji he COSfen zi de xing cheng 。ling wai ,CO2qi hua guo cheng zhong hui chan sheng da liang de CHOzi you ji he R-Ozi you ji 。yi fang mian ,CHOzi you ji you zhu yu H2She R-Ozi you ji de sheng cheng ;ling yi fang mian ,CHOzi you ji ye neng cu jin R-S-Ozi you ji he SO2fen zi de chan sheng 。he mei re jie he CO2qi hua guo cheng zhong ,HCNhe NH3de chan sheng yu ti ji zhong de qing zi you ji de nong du you zhao mi qie de guan ji 。zai liang ge ti ji zhong ,dan yuan zi de ji yuan fan ying shi kai shi yu he mei fen zi zhong de han dan jie gou --dan yang lei 、xian an lei 、han dan za huan lei he an lei jie gou de fen jie 。CNzi you ji he NH/NH2zi you ji shi xing cheng HCNhe NH3de chong yao zhong jian ti 。zhe liang chong zi you ji dou shi R-N-R(H)zi you ji fen jie bing shi fang qing yuan zi er de dao de 。CO2qi hua guo cheng zhong hui chan sheng COHzi you ji he COOHzi you ji lai di gao ti ji zhong de qing yuan zi de nong du 。da liang huo po qing de chan sheng zeng jia le yu CO2qi hua ti ji zhong CNzi you ji he NH/NH2zi you ji de jie chu ji hui ,cong er cu jin HCNhe NH3fen zi de chan sheng 。zhe xie ji li cong fen zi shui ping shang jie shi le he mei CO2qi hua guo cheng zhong han liu he han dan qi ti de xing cheng guo cheng ,wei qi hua guo cheng zhong dan 、liu yuan su de qian yi ji li di gong le ke kao de li lun yi ju 。tu 27fu ;biao 4ge ;can 75pian

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华北理工大学的陈士云,发表于刊物华北理工大学2019-10-21论文,是一篇关于褐煤论文,气化机理论文,硫和氮的转化论文,华北理工大学2019-10-21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,资料来自华北理工大学2019-10-21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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