CO_2抑制甲烷-空气链式爆炸微观机理的仿真分析

【摘要】：为从分子角度研究CO2在甲烷爆炸过程中的作用以及抑制机理,应用Gaussian 09软件,运用密度泛函(DFT)理论的B3LYP/6-31G方法,对用相关基元反应作仿真定量分析和仿真热力学与动力学分析。通过假设和验证,初步揭示CO2在甲烷爆炸过程中的抑制机理。结果表明,CO2是以稳定的第三体存在,未参与原子交换反应,但CO2促进了甲烷爆炸链引发中的甲基自由基的结合反应,降低了关键自由基甲基的浓度,中断了甲烷爆炸链,同时乙烷的氧化反应不会强化甲烷的爆炸反应。 【作者单位】： 西安科技大学能源学院;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室;西部煤矿安全教育部工程研究中心;
【关键词】： 甲烷爆炸链 过渡态 密度泛函(DFT) 热力学 动力学 吉布斯自由能
【基金】：国家自然科学基金资助(51304155) 陕西省重点创新团队计划项目(2012KCT-09) 陕西省科技攻关项目(2015SF280) 西安科技大学博士启动基金资助(2013QD5048)
【分类号】：TD712.7
【正文快照】： 0引言瓦斯爆炸是煤矿重大灾害之一,会造成人员伤亡和巨大的经济损失。抑爆技术是目前常用的瓦斯防治技术之一,也是研究热点[1]。而研究瓦斯抑爆机理对于煤矿安全生产具有重要意义。有研究[2-5]表明,CO2对甲烷爆炸具有抑制作用,并逐渐成为主要惰性气体抑爆剂。关于CO2抑制甲烷

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