C2H4在烟煤中吸附的分子模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

C2H4在烟煤中吸附的分子模拟研究

作者

文虎刘名阳唐瑞张铎樊世星黎杰李倬峰
单位

西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学陕西省煤火灾防治重点实验室
摘要

C2H4作为评价煤自燃过程的标志气体，煤对C2H4的吸附会使得矿井空气中C2H4气体体积分数的降低，进而影响对煤自燃过程评估的准确性。为了揭示C2H4在烟煤中吸附的微观机理，构建Wiser烟煤分子模型，利用蒙特卡洛方法，模拟温度为293.15～313.15 K、压力为0.1～3.0MPa时，C2H4在烟煤分子模型中吸附过程，并对吸附过程中吸附热、吸附势能和吸附熵的变化进行分析。结果显示：C2H4在烟煤分子中的吸附量随压力的升高先迅速增加，然后趋于平缓；压力相同时，温度越高，C2H4的吸附量越低；Langmuir-Freundlich模型对C2H4吸附过程拟合效果最好，C2H4的最大吸附量a值随温度的升高而减小；不同温度条件下，C2H4的平均吸附热为35.29～37.65 kJ/mol，表明C2H4在烟煤中的吸附为物理吸附；C2H4的吸附势能和吸附熵随吸附量的增加而减小。
关键词

煤自燃 C2H4" data-show="keyboard">2H4"name="keyword">C2H4 烟煤吸附蒙特卡洛分子模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（51904234）；
文章目录

1 煤分子模型及模拟方法
1.1 煤分子模型构建
1.2 模型合理性验证
1.3 模拟和分析方法
2 模拟结果
2.1 C2H4等温吸附线
2.2 C2H4的吸附热
2.3 吸附势能
2.4 吸附熵
3 结语
引用格式

文虎,刘名阳,唐瑞,张铎,樊世星,黎杰,李倬峰.C_2H_4在烟煤中吸附的分子模拟研究[J].煤矿安全,2023,54(04):77-82.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.04.011.
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