ReaxFF模擬鈣對煤與塑料共熱解的影響

【摘要】：采用基于反應力場的分子動力學模擬方法研究了鈣對煤與塑料共熱解反應的影響，結合核磁共振、XPS等表征技術構建了摻鈣的煤模型。結果表明，鈣能促進高溫下焦油的二次反應，提高焦炭產量，降低焦油產量。加鈣后，煤/聚乙烯反應相較于煤/聚苯乙烯反應中煤焦炭含量的大幅增加及煤焦油含量的大幅降低，反應出鈣對煤/聚乙烯共熱解過程中煤分解的影響更大，且煤/聚苯乙烯共熱解過程中煤釋放的CO_(2)受到抑制。鈣對聚乙烯的影響是促進聚乙烯熱解產物鏈接入煤的熱解產物中，并通過產生大量的H自由基的途徑造成煤焦油大幅下降。鈣對聚苯乙烯的影響是促進聚苯乙烯的裂解，有利于打破聚苯乙烯中的芳香環結構。根據一級反應動力學模擬，鈣顯著降低了煤與塑料共熱解反應的活化能，且鈣對煤/聚乙烯共熱解的影響更大。