C2H4在烟煤中吸附的分子模拟研究

作者：文虎; 刘名阳; 唐瑞; 张铎; 樊世星; 黎杰; 李倬峰

来源：煤矿安全, 2023, 54(04): 77-82.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2023.04.011

• 煤自燃
• C2H4
• 烟煤
• 吸附
• 蒙特卡洛
• 分子模拟

C2H4作为评价煤自燃过程的标志气体，煤对C2H4的吸附会使得矿井空气中C2H4气体体积分数的降低，进而影响对煤自燃过程评估的准确性。为了揭示C2H4在烟煤中吸附的微观机理，构建Wiser烟煤分子模型，利用蒙特卡洛方法，模拟温度为293.15～313.15 K、压力为0.1～3.0MPa时，C2H4在烟煤分子模型中吸附过程，并对吸附过程中吸附热、吸附势能和吸附熵的变化进行分析。结果显示：C2H4在烟煤分子中的吸附量随压力的升高先迅速增加，然后趋于平缓；压力相同时，温度越高，C2H4的吸附量越低；Langmuir-Freundlich模型对C2H4吸附过程拟合效果最好，C2H4的最大吸附量a值随温度的升高而减小；不同温度条件下，C2H4的平均吸附热为35.29～37.65 kJ/mol，表明C2H4在烟煤中的吸附为物理吸附；C2H4的吸附势能和吸附熵随吸附量的增加而减小。

• 单位
  西安科技大学