介质阻挡放电和火花放电转化甲烷的研究.pdf

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1、乂连键大葦ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ损王穿恒巧文Ｍ乂ＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ－幽介质阻挡放电和火花放电转化甲烧的研究学科专业王迎催化王盡汪作者姓名县巧掉师郭洪臣教授．＊２Ｏ５６９０答辩日期Ｊ＾＾＿硕古学位论文介质阻挡放电和火花放电转化甲炼的研究Ｓ化ｄｙｏｆＭｅｔｈａｎｅＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＵｓｉｎｇＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃＢａｒｒｉｅｒＤｉｓｃｈａｒｇｅａｎｄＳｐａｒ

2、ｋＤｉｓｃｈａｅ巧作者姓名：王东江学科、专业；工业催化学号：２１２０７１３０指导教师：郭洪臣完成日期：２０巧年０５月０４日夫连巧Ｘ夫缘ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｂｙｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果？尽我臟，除文中已经注明弓俩内容手赎谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发雜硏究成果，脚包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我工

3、作的同志对本硏究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不蚊处，本人愿青承担宿关猫责任。学位论娜目：旅嫁）游滿资１４爲种終於矜）嗦啤作者签名：＾糸ｂ日期年月日＾／參大连理工大学硕壬学位论文摘要随着石油资源的日益枯竭和环境问题日益严重，杉为原料生产化学品的新途径越来越受到国内外学者的广泛关注。本文主要进行低温等离子体甲拐转化制高碳控和甲烧重整制合成气的研巧，并重点对比了介质阻挡放电巧火花放电两种放电形式对于甲烧转化的差异。得到如下结果和结论：

4、，在甲烧转化制高碳控的研究中介质阻挡放电条件下产物分布范围较广，主要产物为Ｃ２战、ＣｓＨ和Ｃ４巧０饱和烧轻，选择性分别为４６．９％、２３．４％和１４．２％，系统考察了ｇ进料流量、放电功率、放电间距、填充介质对甲烧转化率和产物选择性的影响，结果表明减小甲烧进料流量、、提高放电功率减小放电间距、填充小颗粒介质均能够提高甲焼一转化率，定程度上调节产物分布。火花放电转化甲持所得的主要产物为Ｃ２Ｈ２并在，其选择性超过％％，但是火花放电积碳快，放电稳定性较差；通过添加Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、化一、化和

5、Ｎ战等添加气得出：Ｈ２、Ｈｅ和Ｎ战对Ｃ２炫的分布具有定调节作用，〇对２ＣＨ４没有氧化偶联作用，但它可通过生成ＣＯ而显著影响产物分布；Ａｒ、Ｈｅ、Ｈ２会提高、甲烧火花放电的转化能量效率，〇２巧Ｎ印会降低ＣＨ４火花放电的转化能量效率；，提高放电稳定性添加Ｈ２和化能够延缓积碳速度，相比之下，〇２添加气对改善放电稳定性的效果最好。最后通过产物分析和发射光谱（ＯＥＳ）数据，推断出介质阻挡放电和火花放电转化甲烧可能的活化途径。甲烧转化制合成气的研巧中，在反应物的转化率和合成气（ＣＯ＋Ｈ２）产物选

6、择性方。－面，火花放电都要优于介质阻挡放电ＣＨ４Ｃ化火花放电制合成气时存在反应器积碳问－题，反应不能长时间稳定进巧，添加化能够彻底摆脱ＣＨ４０）火花放电制合成气时的２＝－－组分气体火花放电制合成气方法能通过改变Ｈ种反应器结炭问题，而且ＣＨ４Ｏ２ＣＯ２反应气体的进料比例而灵活调节产物Ｈ２／ＣＯ比。在ＣＨ４流量２０ｍＬ／ｍｉｎ、〇２流量１０－ｍＬ／ｍ－ｉｎ、Ｃ〇２流量１２．３８ｍＬ／ｍｉｎ、注入功率为２８Ｗ的条件下进行的ＣＨ４ＯＣＯ火花２２ｌＯＯｈ内ＣＨ、Ｃ〇的转化率稳定，其平均

7、值分别为放电连续运转实验，在所考察的，４２６１Ｈ．ｎ．７３％和３２．３９％／ＣＯ０左右Ｈ２０ｍＵｍ、〇，产物中２的比例保持在１；在Ｃ４流量ｉ２７ｍｌＶｍ－－流量１０ｍＬ／ｍｉｎ、Ｃ〇２流量０．７ｉｎ、注入功率为２８Ｗ的条件下进行的ＣＨ４ＯＣＯ２２火花放电连续运转实验，，在所考察的ｌＯＯｈ内ＣＨ４、Ｃ〇２的转化率稳定，其平均值分３．别为６．８７％和３７如％，产物中Ｈ２／ＣＯ的比例保持在２．０左右。关键词：甲烧；添加气体：低温等离子体；合成气；高碳炫－－Ｉ介质阻捜放电和火花放电

8、体转化甲烧的研究ＳｔｕｄｙｏｆＭｅｔｈａｎｅＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＵｓｉｎＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃＢａｒｒｉｅｒＤｉｓｃｈａｒｅａｎｄｇｇＳａｒｋＤｉｓｃｈａｒｅｐｇＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｏｉｌｒｅｓｏｕｒｃｅｅｘｈａｕｓｔｉｎｇａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｌｓｅｒｉｏｕｓｅ打ｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｒｏｂｌｅｍｓｍｏｒｅｇｙｐ，ａｎｄｍｏｒｅａｔｅｎｔ