整体煤气化联合循环合成气水合物法分离CO_2的分子动力学模拟

【摘要】：利用分子动力学(MD)模拟方法研究整体煤气化联合循环(IGCC)合成气(CO2/H2)水合物法分离CO2的分离机理,系统研究了CO2水合物、H2水合物以及合成气水合物法一级分离所得CO2/H2混合气体水合物的微观结构及性质.模拟分析n个CO2或H2与水合物笼状结构的整体结合能ΔEn,得出CO2比H2与笼状结构结合更稳定,易形成水合物.因此,CO2/H2混合气体中CO2更易进入水合物中,从而达到IGCC合成气中CO2分离效果.模拟分析气体水合物(GH)中CO2,H2与单胞腔的结合能ΔEGH,得出采用合成气水合物法分离CO2形成结构Ⅰ型(SⅠ)水合物,CO2首先占据大胞腔,其次占据小胞腔,H2只能占据小胞腔.同时模拟温度为273.7K和压力为8.5MPa条件下一级分离所得CO2/H2混合气体水合物构象,分析H2单占据和双占据SⅠ水合物小胞腔的ΔEn和ΔEGH,结果表明H2单占据稳定.通过MD模拟得出一级分离稳定水合物构象,为IGCC合成气水合物法分离CO2提供了理论指导. 【作者单位】： 中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室;中国科学院广州天然气水合物研究中心;
【关键词】： 水合物法分离 分子动力学模拟 整体煤气化联合循环合成气 CO分离
【基金】：国家自然科学基金(批准号:20773133,20676133) 广东省科技计划(批准号:2009B050600006) 中国科学院知识创新工程重要方向性项目(批准号:KGCX2-YW-3X6) 国家高技术研究发展计划(批准号:2006AA05Z319) 广东省自然科学基金(批准号:07301638) 中国科学院重大科研装备研制计划(批准号:YZ200717)资助的课题~~
【分类号】：TQ541
【正文快照】： 1.引言整体煤气化联合循环(IGCC)发电作为绿色煤电技术被广泛应用,其产出合成气中CO2的捕集,对节能减排具有重要意义[1].传统上分离含CO2气体混合物的方法主要有化学吸收、深冷分离、变压吸附与膜分离等,这些方法普遍存在CO2分离能耗高、成本高的缺点[2].新的低能耗分离方法

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