褐煤中CH4/O2/N2气体竞争吸附特性的分子模拟研究

TD712; 为探究温度与摩尔比对煤中CH4/O2/N2 气体竞争吸附的影响规律,采用巨正则蒙特卡罗法(GCMC)和分子模拟方法,研究云南小龙潭褐煤在不同温度(303.15～383.15 K)和压力0～480 kPa条件下CH4/O2 和N2/O2 二元混合气体竞争吸附特性.结果表明:①在试验温度和压力范围内,温度升高均会抑制煤对CH4、O2、N2 三种气体的吸附,且煤对三种气体的吸附能力为CH4>O2>N2.②煤对CH4/O2 吸附选择性系数与气体摩尔比基本无关,而随着温度的升高呈现减小趋势;对N2/O2 的吸附选择性与温度和摩尔比的关系均不显著.③随着吸附量的增加,二元混合气体中任一组分的等量吸附热均呈线性增大;CH4/O2 和N2/O2 在同等吸附量条件下,摩尔比越大吸附热越低,但当CH4 吸附量低于0.029 mmol/g时,CH4 气体的等量吸附热与摩尔比的关系不大.研究结果为揭示CH4 与空气竞争吸附行为对煤低温氧化的影响机理奠定了基础.