富氧燃燒技術(shù)被認(rèn)為是最具可行性和工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的燃煤電廠碳減排技術(shù)之一。大量研究表明,O₂/CO₂氣氛下CO₂的氣化反應(yīng)會(huì)對(duì)焦炭的燃燒特性造成影響。但由于焦炭燃燒表面的反應(yīng)時(shí)間極短且機(jī)理復(fù)雜,宏觀實(shí)驗(yàn)及宏觀數(shù)值模擬較難獲得充足的化學(xué)反應(yīng)信息,因此有必要從分子尺度對(duì)此進(jìn)行深入細(xì)致的研究。ReaxFF反應(yīng)力場(chǎng)分子動(dòng)力學(xué)模擬能夠從分子層面計(jì)算焦炭燃燒化學(xué)反應(yīng)過程,獲得通過實(shí)驗(yàn)手段難以觀測(cè)的焦炭燃燒初期表面反應(yīng)信息,不僅是對(duì)宏觀實(shí)驗(yàn)研究的有益補(bǔ)充,也可與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究所得的CO₂氣化對(duì)焦炭燃燒影響結(jié)果一起,構(gòu)建更全面的內(nèi)在燃燒機(jī)理,對(duì)O₂/CO₂燃燒系統(tǒng)和設(shè)備的開發(fā)與設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義與價(jià)值。本文首先建立了ReaxFF力場(chǎng)分子動(dòng)力學(xué)模擬焦炭燃燒的計(jì)算模型,合理選擇了力場(chǎng)參數(shù),并驗(yàn)證了計(jì)算模型及計(jì)算方法的可靠性和準(zhǔn)確性。應(yīng)用所建ReaxFF力場(chǎng)分子動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算了溫度為3000 K、3250 K和3500 K,燃料/氧化劑當(dāng)量比φ=1.88、φ=0.94時(shí)O

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Rathnam等人實(shí)驗(yàn)結(jié)果

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文CH CO CO CHO CO H CO OH 過數(shù)值計(jì)算的手段，研究了一種粒徑為 130μm 現(xiàn)在富氧氣氛下，由于氣化反應(yīng)吸熱導(dǎo)致煤焦顆速率。在低 O2濃度下，CO2氣化反應(yīng)的存在使煤焦的轉(zhuǎn)化率反而降低。值模擬手段解釋了 CO2氣化反應(yīng)在焦炭富氧燃結(jié)果表明雖然氣化反應(yīng)吸熱導(dǎo)致焦炭表面溫度降是氣化反應(yīng)同時(shí)也消耗了焦炭，從而減少了焦炭

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文于各種體系的化學(xué)反應(yīng)計(jì)算中，其中包括：有機(jī)分子體系[31-35]，高分子體系[36,37化物體系[38]，過渡金屬催化體系[39]等，圖 1.4 為目前已開發(fā)的 ReaxFF 反應(yīng)力的元素范圍。ReaxFF 的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾方面：有機(jī)物的熱解/燃燒、金屬氧化物反應(yīng)、過渡金屬催化反應(yīng)以及高分子體系的碰撞[40]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于分子模擬技術(shù)煤焦分子模型構(gòu)建（英文）[J]. 雷昭,楊鼎,張?jiān)弃Q,崔平.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]O2/CO2和O2/N2氣氛下不同煤種的熱解與燃燒試驗(yàn)研究[J]. 初偉,周月桂,許楊楊,顧廣錦.  熱力發(fā)電. 2012(12)
[3]O2/CO2氣氛下煤焦燃燒實(shí)驗(yàn)研究[J]. 段倫博,趙長(zhǎng)遂,李慶釗,李英杰,陳曉平.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[4]O2/CO2氣氛煤粉燃燒特性試驗(yàn)研究[J]. 李慶釗,趙長(zhǎng)遂.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(35)

博士論文
[1]煤熱解焦化和加氫脫硫的ReaxFF反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)分析[D]. 林蔚.北京科技大學(xué) 2016
[2]ReaxFF反應(yīng)力場(chǎng)的開發(fā)及其在材料科學(xué)中的若干應(yīng)用[D]. 劉連池.上海交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]煤粉高溫裂解以及半焦的富氧燃燒基礎(chǔ)試驗(yàn)研究[D]. 錢彬.浙江大學(xué) 2017
[2]基于分子模擬技術(shù)的煤焦反應(yīng)性研究[D]. 江靜.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[3]CO2的物理化學(xué)屬性對(duì)煤粉富氧燃燒著火的影響[D]. 吳迪.華中科技大學(xué) 2016
[4]富氧燃燒條件下焦炭燃盡過程的數(shù)值模擬研究[D]. 皮理剛.華中科技大學(xué) 2015
[5]單顆粒煤焦在O2/CO2與O2/H2O氣氛下燃燒特性的實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D]. 呂雷生.華中科技大學(xué) 2014
[6]O2/CO2氣氛下煤粉及炭粒燃燒特性的研究[D]. 顧廣錦.上海交通大學(xué) 2013
[7]CO2/O2氣氛下煤粉富氧燃燒特性基礎(chǔ)研究[D]. 姜旭東.浙江大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2912783