为明确煤基吸附剂对酸性气体的吸附机理以及煤变质作用对吸附过程的影响,基于巨正则系蒙特卡洛计算方法,从分子动力学和热力学角度,研究了吸附体系的吸附量、吸附热力学参数(吸附热、吸附势、吸附熵)和相对浓度分布.研究发现,H2S、SO2、Cl2、CO2这4种酸性气体的吸附规律均符合弗雷德利希(Freundlich)吸附模型,无烟煤的Freundlich吸附常数x最小,表明无烟煤中存在更多的吸附位点,相比其他煤样更容易吸附酸性气体,无烟煤对4种酸性气体的吸附量大小依次为H2S>SO2>Cl2>CO2;高阶煤表面存在强的各向异性,使得无烟煤体系产生的吸附热高于烟煤和褐煤,4种气体的平均吸附热大小依次为H2S>SO2>Cl2>CO2,从热力学角度也证明了H2S更易占据同煤阶煤样的有效吸附位点;4种酸性气体在烟煤中的相对浓度分布呈现明显的聚集情况,H2S的相对浓度波动范围小于SO2、CO2和Cl2,说明H2S的分布更为均匀,可以占据煤表面更多的吸附位点.

王岩.不同煤阶煤样对酸性气体吸附机理研究[J].中国煤炭,2024,50(10):142-149.