滑动弧放电等离子体转化甲烷研究
滑动弧放电等离子体转化甲烷研究【摘要】:CH_4是自然界中较稳定的有机化合物之一,很难被活化。传统CH_4转化方法,存在能量消耗大、对设备要求高,难以避免产物深度氧化等缺点。滑动弧
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ203
【目录】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第一章 文献综述8-22
- 引言8
- 1.1 等离子体技术8-11
- 1.1.1 等离子体基本概念8-9
- 1.1.2 等离子体分类9-11
- 1.2 滑动弧放电等离子体技术11-15
- 1.2.1 滑动弧放电11
- 1.2.2 滑动弧放电等离子体反应器11-13
- 1.2.3 滑动弧放电等离子体的应用13-15
- 1.3 CH_4转化的途径15-17
- 1.3.1 CH_4直接转化法15-16
- 1.3.2 CH_4间接转化法16-17
- 1.4 等离子体技术在 CH_4转化中的应用17-20
- 1.4.1 CH_4转化制 C_2烃17-18
- 1.4.2 CH_4-H_2O 转化18-19
- 1.4.3 CH_4-CO_2转化19-20
- 1.4.4 CH_4-CO_2-H_2O 转化20
- 1.5 论文工作的提出及工作内容20-22
- 第二章 实验部分22-28
- 2.1 反应器型式及尺寸22-23
- 2.1.1 反应器型式22
- 2.1.2 反应器尺寸22-23
- 2.1.3 电极形状23
- 2.2 实验原料23-24
- 2.3 实验仪器及型号24
- 2.4 实验流程24-25
- 2.5 等离子体放电物理参数的测量25
- 2.5.1 输入电压与输入电流的测量25
- 2.5.2 放电电压、放电电流和放电频率的测量25
- 2.6 实验数据分析及计算方法25-28
- 2.6.1 气相产物与液相产物的色谱分析方法25-26
- 2.6.2 实验计算方法26-28
- 第三章 滑动弧放电等离子体CH_4转化制C_2烃28-49
- 3.1 反应器参数的优化28-31
- 3.1.1 喷嘴内径的影响28-29
- 3.1.2 喷嘴与电极间距离的影响29-30
- 3.1.3 电极形状的影响30
- 3.1.4 填充状况的影响30-31
- 3.2 工艺参数的优化31-40
- 3.2.1 CH_4/Ar 摩尔比的影响31-33
- 3.2.2 气体总流量的影响33-35
- 3.2.3 输入电压的影响35-36
- 3.2.4 电极间距的影响36-38
- 3.2.5 积碳程度的影响38-39
- 3.2.6 反应稳定性的影响39-40
- 3.3 添加 H2气的影响40-47
- 3.3.1 H2/CH_4摩尔比的影响40-42
- 3.3.2 气体总流量的影响42-44
- 3.3.3 输入电压的影响44-46
- 3.3.4 电极间距的影响46-47
- 3.4 小结47-49
- 第四章 滑动弧等离子体放电甲烷转化反应49-70
- 4.1 CH_4-H_2O 转化49-59
- 4.1.1 水汽比的影响49-53
- 4.1.2 输入电压的影响53-54
- 4.1.3 CH_4/Ar 摩尔比的影响54-56
- 4.1.4 气体总流量的影响56-57
- 4.1.5 电极间距的影响57-59
- 4.2 CH_4-CO_2转化59-65
- 4.2.1 CH_4/CO_2摩尔比的影响59-60
- 4.2.2 气体总流量的影响60-62
- 4.2.3 电极间距的影响62-63
- 4.2.4 输入电压的影响63-65
- 4.3 CH_4-CO_2-H_2O 转化65-69
- 4.3.1 水汽比的的影响65-66
- 4.3.2 电极间距的影响66-68
- 4.3.3 输入电压的影响68-69
- 4.4 小结69-70
- 第五章 结论70-72
- 参考文献72-77
- 发表论文和参加科研情况说明77-78
- 致谢78
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