CO_(2)/N_(2)/C_(2)H_(4)及C_(2)H_(6)分子在烟煤中的吸附模拟

C_(2)H_(4)和C_(2)H_(6)作为指标性气体易受到采空区残煤的吸附影响,降低其评价准确性。因此,为明确C_(2)H_(4)和C_(2)H_(6)在煤中的吸附特征,建立两种不同挥发分烟煤分子模型,采用密度泛函理论(DFT)和巨正则蒙特卡罗(GCMC)方法对两种气体进行吸附模拟研究。结果表明:C2H6在烟煤中的吸附量最小,C_(2)H_(4)吸附量比CO_(2)小;在同一种煤中C2H6最容易达到吸附极限,C_(2)H_(4)次之,且吸附速率与温度呈反比。各含氧官能团静电势最小值出现在O原子附近。煤吸附气体时,C_(2)H_(4)和C2H6与含氧官能团结合能力介于CO_(2)和N_(2)之间。另外,—COOH相互作用能更大,其更容易成为C_(2)H_(4)和C_(2)H_(6)的吸附位点。

CO_(2)/O_(2)在不同含水率烟煤中的竞争吸附模拟研究

为研究CO_(2)/O_(2)混合气体在不同含水率烟煤中的竞争吸附特征,分别建立了含水率为1.42%、3.48%和5.45%的烟煤分子模型,在不同温度和压力条件下进行煤对CO_(2)/O_(2)混合气体的吸附模拟研究。结果表明:不同含水率煤中CO_(2)的吸附能力优于O_(2),煤中水分含量增加对CO_(2)和O_(2)气体的吸附起到抑制作用,并且对CO_(2)的抑制作用更强。整个体系的相互作用能与CO_(2)的比例成正比,与煤的含水率成反比。说明向煤层注入CO_(2)时,含水率越高越不利于煤对气体的吸附,低压低温状态有利于增强防治煤自燃的效果。

文献计量视角下光伏与生态环境进展研究

光伏能源发展给生态环境保护带来了新的挑战。文章从文献计量角度对我国光伏与生态环境的研究进行梳理和统计分析,包括相关文献发表情况、关键词共现和主题演化等,揭示光伏与生态环境领域研究现状和发展趋势。结果表明:我国关于“光伏生态”领域的发文量总体呈上升趋势。关键词共现表明,当前关于光伏生态的研究趋向于多元化,研究热点主要集中在光伏技术及其应用、生态与环境保护、乡村振兴与扶贫3个主题,主题演化与我国国家政策关系密切。

CO_(2) /N_(2) 在烟煤无烟煤中的吸附分析

为研究CO_(2)、N_(2)在烟煤与无烟煤中的吸附特征,对烟煤(C_(201)H_(170)N_(2)O_(3) S)分子模型和无烟煤(C_(182)H_(112)O_(7))分子模型在不同温度和不同压力下进行了巨正则蒙特卡洛模拟和分子动力学模拟。结果表明,CO_(2)在烟煤与无烟煤分子中的吸附量和吸附速率均大于N_(2);两种气体的吸附热都小于40 kJ/mol,对于压力和温度的变化并不敏感。另外,CO_(2)和N_(2)更容易吸附在含氧官能团和苯环附近。两种气体在煤中的扩散能力大小顺序为N_(2)>CO_(2),这是由于CO_(2)具有更强的吸附能力。在吸附过程中CO_(2)对温度变化十分敏感,故高温采空区可运用交替注气方式更能有效防止煤炭自燃,研究结果对采空区防灭火具有实际意义。

CO2/N2在不同挥发分烟煤中的吸附特性研究

为研究CO2、N2在不同挥发分烟煤中的吸附特性,本文对煤LL (C186H153NO6)、煤PDS-1 (C207H165NO11)和煤XZ (C181H163NO6)在不同温度和不同压力下进行了巨正则蒙特卡洛模拟和分子动力学模拟。结果表明,CO2在不同挥发分烟煤分子中的吸附量和吸附速率大于N2吸附量,在低挥发分烟煤中极限吸附量最大,且随着挥发分程度升高而降低;两种气体的吸附热都小于40 kJ/mol,并且对于压力和温度的变化不敏感。另外,CO2和N2更容易吸附在含氧官能团和苯环附近。CO2和N2在煤中的扩散能力为N2 > CO2,这是由于CO2具有更强的吸附能力。

CO_(2)与O_(2)在不同含水量烟煤中吸附模拟研究

为研究CO_(2)和O_(2)在不同含水量煤中的吸附特征,选取柳林烟煤(C_(186)H_(153)NO_(6))并构造不同含水量煤分子模型在不同温压下进行巨正则系综蒙特卡洛方法模拟。结果表明,CO_(2)在烟煤分子中的吸附量和吸附速度均大于O_(2);两种气体的吸附热都小于40kJ/mol,对压力和温度的变化并不敏感。CO_(2)吸附热大于N_(2)证明CO_(2)具有更强的吸附能力。在含水的煤中,H2O分子会优先占据吸附点位,导致气体的吸附量随着煤的含水量增加而逐渐减少。CO_(2)相比O_(2)更容易受到H2O分子的影响,说明煤的含水量越高越不利于气体的吸附。