范各庄矿烟煤大分子结构模型构建及其梯度升温热解模拟

以范各庄矿烟煤为研究对象，采用¹³C-NMR,FTIR和元素分析等进行化学表征，利用计算机辅助功能，建立了有机分子结构模型。利用Material Studio程序将得到的模型进行退火计算，使模型处于能量最低状态，更接近于室温状态下煤本身的性质。利用ReaxFF MD方法将范各庄矿烟煤分子模型进行梯度升温热解模拟计算，区别于程序升温，梯度升温保证在特定温度点的反应更加充分，比程序升温能够更好地还原实际热解过程。基于模拟结果分析了在热解过程中的不同温度的产物分布，以及焦炭、焦油、气态烃的动态变化过程。结果表明：随着温度升高，反应速率逐渐加快，焦炭产率逐渐下降，焦油产率出现先增大后减小的趋势，气态烃产物逐渐升高，其中的典型气体变化也根据温度的不同呈现出不同的产出形式；在梯度升温热解过程中C₅～C₁₃轻焦油与C₁₄～C₄₀重焦油的变化过程均有先升高后减少的变化趋势，但重焦油在二次裂解后，逐渐趋于稳定状态，而轻焦油在较高的温度状态下有小幅度增加的趋势；对模型进行了不同升温速率的升温热解，...