【英文题名】
Molecular Simulation Study of the Structure of Shendong Inertinite and the Interaction of CH_4, CO_2 and H_2O
【作者】
吴文忠 ;
【导师】
曾凡桂 ;
【学位授予单位】
太原理工大学 ;
【学科专业名称】
矿产普查与勘探
【学位年度】
2010
【论文级别】
硕士
【网络出版投稿人】
太原理工大学
【网络出版投稿时间】
2010-08-16
【关键词】
神东煤 ;
惰质组 ;
煤结构 ;
CH_4 ;
CO_2 ;
H_2O ;
分子模拟 ;
相互作用 ;
【英文关键词】
Shendong coal ;
Inertinite ;
Coal structure ;
CH_4 ;
CO_2 ;
H_2O ;
Molecular simulation ;
interaction ;
【中文摘要】
煤层气的能源效应使其吸附的研究成为热点之一,但是绝大多数研究都是采用传统的实验方法,很难从微观上认识煤对气体及水分的吸附机理。本文结合实验和计算机理论模拟两种方法,构建了神东煤惰质组(SI)大分子结构模型,系统研究了SI对CH4、CO2和H2O的吸附,以从分子水平上认识煤对气体及水分吸附的机理。
本文的研究方法及其主要结论如下:
1.基于核磁共振(13C NMR)分析所得煤结构参数构建了SI平面模型,通过化学位移计算软件进行修改,得到了实验谱图与计算谱图相一致的平面构型,并应用分子力学和分子动力学方法进行空间构型优化后,得出SI的密度是1.14 g/cm3,与实验数据也基本一致,证明了SI空间构型是合理的。
2.应用蒙特卡洛(GCMC)方法模拟了SI对CH4、CO2和H2O单组分的饱和吸附,得出如下结论:
1)在相同条件下,SI对单组分CH4、CO2和H2O的饱和吸附量大小是H2O>CO2>CH4。
2)通过观察SI对单组分CH4、CO2和H2O的饱和吸附构型发现,吸附质分子都是优先吸附于SI大分子边缘,而后才吸附于孔隙内。吸附质分子局...
【英文摘要】
The study of adsorption of coalbed methane by energy efficiency is a hot spots, but most experimental methods are traditional ideas, and they are difficult to recognize the adsorption mechanism of gases on coal from microscopic scale. In this paper, experimental methods were combined with models to build macromolecular structure model of Shendong inertinite (SI), and analyse the adsotption of the CH4,CO2,and H2O, then the adsorption mechanism in molecular level could be known. The following results ...
【更新日期】
2010-09-16
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