不同浓度烟气在煤中的竞争吸附行为及机理

金智新^1,2，武司苑¹，邓存宝^1,3，戴凤威^1,3

1. 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院2. 山西焦煤集团有限责任公司3. 辽宁工程技术大学安全工程技术研究院

摘 要：为研究不同浓度电厂烟气注入采空区后CO₂的封存效果、O₂的抑制吸附程度和竞争吸附机理,采用巨正则系综蒙特卡洛方法,建立煤结构模型,模拟采空区温度压力环境注入不同比例烟气时CO₂,N₂,O₂在煤中的竞争吸附行为,以作为指导烟气注气的依据。结果表明:随着烟气含量的增加,N₂和O₂的吸附量降低,CO₂和总吸附量升高,但升高和降低的速率减小,而等量吸附热随烟气含量变化的变异系数仅为0.48%¹.39%。随着烟气含量的增加,CO₂对N₂和O₂的吸附选择性降低,竞争性减弱。煤对CO₂的优先吸附位在能量最低的-34^-30 k J/mol区域,被占满后转向次优先吸附位。即吸附能力并不能直接反映吸附量,其主要由气相中各组分浓度控制,同时受竞争性和吸附位影响。

关键词：电厂烟气;煤;竞争吸附;吸附选择性;吸附位;