热解动力学模型已经发展了几十年，随着时间的推移，模型的准确性和复杂性也在增加。

热解动力学模型是一种一级动力学速率，涉及原料和最终产物之间的多个中间反应。几十年前就报道了最简单的热解动力学模型，这些模型不能给出实际的热解动力学。

因此，我们在最简单的模型基础上建立了一个综合的热解动力学模型，以准确预测热解动力学。

此前我们曾做过类似的生物质热解的综合动力学模型。该模型详细描述了固相的多个中间反应的热解动力学，排除了二次气相反应的影响。

在生物质动力学模型中，反应器温度、颗粒大小和形状、颗粒停留时间以及传热速率和生物燃料质量等因素大多是研究的变量。例如热传递模型耦合的简单动力学模型表明，增加壁温会增加原料消耗速率。

与此相反，增加原料颗粒大小会增加在固定壁温下完成热解所需的时间。研究表明，颗粒大小和反应器温度会影响产生的气体和固体残留物的数量。

较小颗粒大小产生更多的气体，较少的固体残留物，反之亦然。另一方面，较高的反应器温度会产生不可冷凝气体，产生的焦油和固体残留物较少。

一维模型是快速估算过程性能的良好选择，但对于详细了解和设计反应器，一维模型的准确性受限。二维和三维的CFD模型相较一维模型，能够更详细地提供生物能源转化的设计和优化分析，具有更高的准确性。

不同相之间的复杂和同时发生的化学反应，伴随相间的热和质量传递，在反应器尺度上使得热解动力学模型变得具有挑战性。此外，该模型需要实现多相流、湍流、颗粒流动传输和物种传输模型，以模拟反应器中的实际过程。

尽管有多次尝试使用CFD模型来模拟热解动力学，但距离动力学模型或其衍生物的完整热解动力学模型实现还有一段距离。

因此，本研究对煤中的六种活性基团进行了小分子模型结构的研究，并使用反应力场（ReaxFF）分子动力学（MD）方法比较了这六种活性结构在无氧、有氧和羟基自由基存在下的反应活性。