新型的煤基固體燃料O₂/H₂O燃燒超低排放發(fā)電系統(tǒng)(OCCSS)在二氧化碳捕集和發(fā)電效率上具有諸多優(yōu)勢(shì),然而由于系統(tǒng)使用的脫灰煤處于高水燃燒環(huán)境,含硫污染物的產(chǎn)生過程與控制將發(fā)生改變。目前脫灰煤中有機(jī)硫在熱解過程中受環(huán)境中水蒸氣影響的遷移特性仍不明確。針對(duì)此問題,本文采用反應(yīng)力場(chǎng)分子動(dòng)力學(xué)(Reax FF-MD)方法對(duì)熱解過程中水蒸氣作用下煤中有機(jī)硫的脫除機(jī)理進(jìn)行研究。根據(jù)對(duì)脫灰煤煤樣的FTIR和¹³C-NMR表征結(jié)果的分峰擬合與分析,得到煤樣中大分子官能團(tuán)與碳骨架結(jié)構(gòu)信息,并以此構(gòu)建和選取脫灰煤含硫分子模型。采用高精度的密度泛函理論對(duì)構(gòu)建分子的IR和NMR光譜進(jìn)行計(jì)算,模擬光譜與實(shí)驗(yàn)表征結(jié)果吻合。進(jìn)而構(gòu)建了無水,低水和高水三組不同含水量的熱解體系,并進(jìn)行不同溫度工況下的反應(yīng)力場(chǎng)分子動(dòng)力學(xué)模擬。對(duì)熱解反應(yīng)過程的組分變化,含硫終產(chǎn)物,特定分子和化學(xué)鍵數(shù)量以及硫原子賦存含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并搜索有機(jī)硫在不同體系中的反應(yīng)路徑。以考察水蒸氣氣氛對(duì)硫遷移機(jī)制的影響。Reax FF-MD計(jì)算結(jié)果表明:溫度是影響熱解程度和組分分布的重要影響...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1計(jì)算方法層次圖[13]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文7負(fù)性，硬度和屏蔽效應(yīng)）進(jìn)行擬合，在化學(xué)鍵發(fā)生斷裂與生成時(shí)動(dòng)態(tài)更新原子的凈電荷變化。體系中原子間的鍵級(jí)取決于兩原子間的相互作用距離，通過鍵級(jí)值反映原子間的共價(jià)作用。鍵級(jí)概念的引入使得力場(chǎng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的描述具有連續(xù)性和通用性，并且在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)分析時(shí)無需....

圖2-1脫灰煤FTIR圖譜分峰擬合結(jié)果

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文11KBr比例為1：2000。儀器的分辨率為4.0cm-1，掃描范圍為4000-400cm-1，掃描次數(shù)為32次。對(duì)脫灰煤煤樣的FTIR分析結(jié)果將提供煤中官能團(tuán)類型與含量等相關(guān)信息。煤結(jié)構(gòu)中的官能團(tuán)均具有特定的紅外振動(dòng)頻率，這是由基團(tuán)的原子結(jié)構(gòu)與元素....

圖2-2脫灰煤13C-NMR圖譜分峰擬合結(jié)果

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文14首先對(duì)圖譜進(jìn)行基線校正，消除實(shí)驗(yàn)儀器本身對(duì)結(jié)果的影響[46]。根據(jù)Lambert-Beer定律[47]，不同化學(xué)環(huán)境和空間結(jié)構(gòu)的C將給出其特征譜線，對(duì)NMR共振波譜進(jìn)行分峰擬合，得到子峰的面積，強(qiáng)度，化學(xué)位移等特征信息，從而獲得煤分子中C類型的定....

圖2-3M1，M2，M3分子結(jié)構(gòu)圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文17研究方法和計(jì)算精度可以與頻率分析計(jì)算保持一致。本文使用ORCA程序[58]的DFT方法[59,60]對(duì)分子的初始構(gòu)型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算（OPT）、頻率計(jì)算（FREQ）和NMR光譜計(jì)算�？紤]到計(jì)算耗時(shí)和計(jì)算精度兩方面因素，在計(jì)算中選取適合有機(jī)結(jié)構(gòu)B3....

本文編號(hào)：3941507