煤中有機(jī)硫熱解機(jī)理的量子化學(xué)和熱解脫硫?qū)嶒?yàn)研究.pdf

1、隨著社會和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對環(huán)境問題越來越重視。煤燃燒過程中產(chǎn)生的SO2與酸雨和臭氧層破壞直接有關(guān)，已成為制約煤炭開發(fā)和利用經(jīng)濟(jì)可行性的重要因素。從資源的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保的角度考慮，如何有效地抑制煤炭加工利用過程中硫的排放，實(shí)現(xiàn)煤的清潔高效利用，就成為人們關(guān)注的一個重要課題。 本文以量子化學(xué)理論以及有機(jī)反應(yīng)理論為基礎(chǔ)，將量子化學(xué)計(jì)算應(yīng)用于煤中有機(jī)硫的熱解釋放機(jī)理的研究，希望能為煤熱解高效脫硫奠定理論基礎(chǔ)。 本文選取了

2、四種有機(jī)硫的模型化合物作為研究對象，進(jìn)行量子化學(xué)模擬計(jì)算。采用Gaussian98量化計(jì)算軟件，使用密度泛函B3LYP方法，在6－31G（d）基組水平上對三種非噻吩性有機(jī)硫模型化合物進(jìn)行計(jì)算；對噻吩型有機(jī)硫進(jìn)行了合理的簡化，噻吩型有機(jī)硫在釋放過程中會產(chǎn)生兩類噻吩自由基，對兩類自由基進(jìn)行了計(jì)算。以鍵的Mulliken重疊布居數(shù)為判據(jù)，研究了它們的熱解過程，發(fā)現(xiàn)二甲基二硫醚中S－S鍵強(qiáng)度較弱、其余模型化合物中C－S鍵強(qiáng)度較弱，在熱解過程中首

3、先斷裂，是熱解引發(fā)鍵。非噻吩型有機(jī)硫中的硫會以H2S形勢逸出；噻吩A自由基的產(chǎn)物為乙炔和（：S），噻吩B自由基的產(chǎn)物為乙炔和（.SH）根自由基。（：S）和（.SH）自由基易于與氫自由基結(jié)合以H2S形勢逸出。通過計(jì)算建立了四類有機(jī)硫模型化合物的熱解機(jī)理模型。 本文計(jì)算了四類有機(jī)硫模型化合物的熱解時(shí)的裂解活化能，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知它們的對熱穩(wěn)定性為噻吩B自由基＞噻吩A自由基＞二甲基硫醚＞苯硫醇＞二甲基二硫醚。 對武鋼焦化廠爐前