不同温度和含水率条件下CH_(4)和CO_(2)吸附热力学特性的分子模拟

为了进一步明确CH_(4)和CO_(2)在煤中的吸附热力学特性,采用巨正则系综蒙特卡洛方法模拟CH_(4)和CO_(2)在不同温度、不同含水率煤中的吸附行为。结果表明:煤分子中CH_(4)/CO_(2)的吸附量随温度的升高和含水率的增加而降低,通过双组分吸附量的对比,发现高温和水分子的存在均不利于CO_(2)驱替CH_(4);CH_(4)的平均吸附热和温度、含水率呈负相关关系,CO_(2)的平均吸附热和温度呈负相关关系,和含水率呈正相关关系,水分子更倾向于和CO_(2)进行反应;CH_(4)/CO_(2)的吸附势整体和温度、含水率呈负相关关系,当压力较低时,随着温度的升高,CO_(2)的吸附势有微弱的增加;CH_(4)/CO_(2)的吸附熵随温度的升高而增加,随含水率的增加而降低,水对CO_(2)的影响要强于CH_(4),双组分注入时,水分子的存在使得整个系统更加稳定,不利于CH_(4)的产出。