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作者：周淑梅;赵浩;黄佐华;张英佳;
单位：西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室;
摘要：煤-超临界水气化过程中重要中间产物挥发分的反应机理尚未明晰,采用反应分子动力学方法对重要挥发分组分甲烷(_(CH4))在超临界水氛围的反应机理及制氢机制进行了探究。系统比较了反应模拟时间和燃料分子规模对目标反应体系关键组分数时程和重要反应通道占比的影响,量化分析了反应温度、反应压力、_(CH4)质量分数对超临界水相反应中CH_4消耗路径和H_2生成反应的影响规律。仿真结果表明,CH_4在超临界水中氧化可转化为H_2、CO及少量C基中间体,H_2O+—H→—OH+H_2是贡献H_2生成的主导反应,反应过程中—OH自由基和—H原子的相对数量显著影响H_2产量。降低反应温度和压力对CH_4主要氧化路径影响较小,但H_2净产量增加;降低CH_4质量分数,_(H2)净产量先增加后减少,存在“最佳质量分数”。研究结果可为优化煤-超临界水气化过程中挥发分组分高效制氢方案提供参考。
关键词：分子动力学;;超临界水;;挥发分组分甲烷;;制氢机制
基金资助：国家自然科学基金资助项目(51888103)
