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不同温度和含水率条件下CH4和CO2吸附热力学特性的分子模拟
  • 127
  • 106
  • 作者

    李子文白岩松蔚宏进高亚斌

  • 单位

    太原理工大学安全与应急管理工程学院

  • 摘要
    为了进一步明确CH4和CO2在煤中的吸附热力学特性，采用巨正则系综蒙特卡洛方法模拟CH4和CO2在不同温度、不同含水率煤中的吸附行为。结果表明：煤分子中CH4/CO2的吸附量随温度的升高和含水率的增加而降低，通过双组分吸附量的对比，发现高温和水分子的存在均不利于CO2驱替CH4;CH4的平均吸附热和温度、含水率呈负相关关系，CO2的平均吸附热和温度呈负相关关系，和含水率呈正相关关系，水分子更倾向于和CO2进行反应；CH4/CO2的吸附势整体和温度、含水率呈负相关关系，当压力较低时，随着温度的升高，CO2的吸附势有微弱的增加；CH4/CO2的吸附熵随温度的升高而增加，随含水率的增加而降低，水对CO2的影响要强于CH4，双组分注入时，水分子的存在使得整个系统更加稳定，不利于CH4的产出。
  • 关键词

    含水率分子模拟CO2驱替CH4" data-show="keyboard">2驱替CH4"name="keyword">CO2驱替CH4吸附热吸附势

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目（52004176）；山西省高等学校科技创新资助项目（2019L0246）；
  • 文章目录
    1 煤分子结构建立和模拟方案
    1.1 煤结构模型及参数
    1.2 不同含水率模型
    1.3 模拟方案
    2 温度对CH4和CO2吸附热力学特性的影响
    2.1 多组分气体吸附量和吸附热特性
    2.2 多组分气体吸附势能特性
    2.3 多组分气体吸附熵特性
    3 含水率对CH4和CO2吸附热力学特性的影响
    3.1 多组分气体吸附量和吸附热特性
    3.2 多组分气体吸附势能特性
    3.3 多组分气体吸附熵特性
    4 结论
  • 引用格式
    李子文,白岩松,蔚宏进,高亚斌.不同温度和含水率条件下CH_4和CO_2吸附热力学特性的分子模拟[J].煤矿安全,2022,53(10):112-119.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2022.10.015.
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