C2H4在烟煤中吸附的分子模拟研究

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0.1-3.0 MPa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、烟煤、吸附、蒙特卡洛、分子模拟

所属期刊栏目：54

分类号：TD75+2.2(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金51904234

在线出版日期：2023-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：77-82