煤焦的反应性受其化学结构影响,该文基于碳-13固体核磁共振(^(13)C solid-state nuclear magnetic resonance,^(13)C-NMR)技术构建了准东脱灰煤焦大分子结构模型,采用反应力场分子动力学模拟方法(reactive force field molecular dynami...煤焦的反应性受其化学结构影响,该文基于碳-13固体核磁共振(^(13)C solid-state nuclear magnetic resonance,^(13)C-NMR)技术构建了准东脱灰煤焦大分子结构模型,采用反应力场分子动力学模拟方法(reactive force field molecular dynamics,ReaxFF MD)对准东脱灰煤焦在O_(2)/H_(2)O条件下的燃烧过程进行模拟。结果表明:不同O_(2)/H_(2)O浓度下,C+H_(2)O气化和C+O_(2)氧化反应相互竞争,O、H、OH自由基对准东脱灰煤焦活性位的竞争程度不同。压力越高,则C+O_(2)氧化反应较C+H_(2)O气化反应的化学活性越大,燃烧程度也越深,故温度升高有利于提高煤焦的燃烧转化率、缩短燃尽时间。准东脱灰煤焦燃烧始于侧支链及脂肪碳的分解,随后稠环芳烃开环断裂为小分子结构碎片,与活性自由基相互作用形成燃烧产物。该文从分子层面直观地追踪了燃烧的中间产物及演变过程,有利于深入理解燃烧机理,为后续燃烧技术及应用提供理论支持。展开更多
文摘煤焦的反应性受其化学结构影响,该文基于碳-13固体核磁共振(^(13)C solid-state nuclear magnetic resonance,^(13)C-NMR)技术构建了准东脱灰煤焦大分子结构模型,采用反应力场分子动力学模拟方法(reactive force field molecular dynamics,ReaxFF MD)对准东脱灰煤焦在O_(2)/H_(2)O条件下的燃烧过程进行模拟。结果表明:不同O_(2)/H_(2)O浓度下,C+H_(2)O气化和C+O_(2)氧化反应相互竞争,O、H、OH自由基对准东脱灰煤焦活性位的竞争程度不同。压力越高,则C+O_(2)氧化反应较C+H_(2)O气化反应的化学活性越大,燃烧程度也越深,故温度升高有利于提高煤焦的燃烧转化率、缩短燃尽时间。准东脱灰煤焦燃烧始于侧支链及脂肪碳的分解,随后稠环芳烃开环断裂为小分子结构碎片,与活性自由基相互作用形成燃烧产物。该文从分子层面直观地追踪了燃烧的中间产物及演变过程,有利于深入理解燃烧机理,为后续燃烧技术及应用提供理论支持。
