基于分子动力学模拟的VOCs热氧化特性分析

摘要：

采用反应分子动力学模拟的方法,选择苯、甲苯和苯乙烯作为代表性VOCs组分,分析其在不同温度下发生热解和氧化的反应特性,获得其总包动力学参数,并应用于VOCs在蓄热氧化装置(RTO)中的CFD模拟.芳烃类VOCs的初始热解步骤主要发生脱氢、脱侧链和开环反应,生成对应支链结构的小分子烃类和苯,而氧化过程则直接生成CO、H2O以及少量的烃类.不同VOCs的热解与氧化反应速率存在显著差异,动力学分析表明,使用一级反应假设适用于描述VOCs热解及氧化初始阶段的反应过程.CFD模拟表明,提高入口温度可以显著提升VOCs的转化效率,而在同等VOCs处理量的前提下,提高VOCs浓度、降低进口总流量,对VOCs转化效率的改善程度与提高入口温度相当,这表明VOCs浓缩技术耦合RTO更为高效节能.

关键词：挥发性有机物、蓄热氧化装置、分子模拟、反应动力学、计算流体力学

所属期刊栏目：74

分类号：TQ517.5

资助基金：上海市科委项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：3242-3255