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摘要
气化技术是处理日益增多的废旧塑料并生产富H2合成气的重要方法。利用ReaxFF-MD与DFT方法相结合研究了聚丙烯(PP)塑料水蒸气气化的反应机理及各产物气的生成路径,进一步探究了温度、水含量对合成气产物分布的影响。研究结果表明:PP塑料的水蒸气气化前期以解离能较小处的单体连接键断裂形成丙烯(CH3—CH＝CH2)单体为主要反应过程。随后,单体继续解离生成更小的C1～C2烃类分子及·H、CH3·等自由基片段。在水蒸气重整反应阶段,H2的生成有多种路径,但由前期含C结构上脱掉的游离·H自由基与H2O的结合是H2的最主要生成路径,占据了H2生成量的70%。同时伴随产生的·OH自由基通过与小分子结合,脱H等过程,是CO的主要生成方式。提高温度和含水量可促进烃类的水蒸气重整反应,从而提高H2和CO合成气产率,但改善效果逐渐减弱。以上结果对于掌握塑料水蒸气反应进程,以及实验参数调整有重要指导意义。
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