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作者：王银辉;
单位：煤炭科学研究总院;中煤科工集团沈阳研究院有限公司;煤矿灾害防控全国重点实验室;
摘要：为了探究不黏煤燃烧过程中自由基及主要燃烧产物生成规律，采用X射线光电子能谱(XPS)和核磁共振谱(~(13)C NMR)实验方法，对不黏煤进行表征分析，构建了分子式为C_(208)H_(199)O_(23)N_3S的不黏煤分子模型。在不同O_2分子数与温度条件下，应用反应分子动力学(ReaxFF MD)方法进行不黏煤的燃烧分子动力学模拟，探究其燃烧过程中自由基与主要产物的生成与消耗规律。研究结果表明：消耗OH自由基主要反应的总次数为1 906次，消耗H自由基与O自由基的总次数分别为3 733、2 033次，提高温度和O_2分子数使得相对稳定的OH自由基产量峰值增幅更大，H自由基与O自由基的产量峰值增幅相对较小；消耗CO_2主要反应的总次数为1 781次，低于消耗CO与H_2O主要反应总次数，提高温度和O_2分子数使得相对稳定的CO_2产量峰值增幅更大。提高O_2分子数对H_2O的产量峰值影响呈现先促进再抑制的趋势；H自由基、O自由基及OH自由基主要由小分子化合物或其他自由基发生分解反应生成。自由基聚合或小分子化合物分解反应是CO、CO_2及H_2O生成的主要路径。
关键词：煤分子模型;;ReaxFF MD;;燃烧势能;;自由基;;煤燃烧产物
基金资助：国家重点研发计划项目(2022YFC3004701);; 辽宁省自然科学基金项目(2022-KF-13-03)
