首页 > 学术论文

介质阻挡放电等离子体转化甲烷的研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:17:14
热度:

介质阻挡放电等离子体转化甲烷的研究【摘要】:石油资源的日趋短缺使人们对世界大储量能源天然气的开发利用越来越重视。甲烷(CH4)是天然气的主要成份,随着石油资源的减少,以天然气为原料

【摘要】: 石油资源的日趋短缺使人们对世界大储量能源天然气的开发利用越来越重视。甲烷(CH4)是天然气的主要成份,随着石油资源的减少,以天然气为原料替代石油资源的基本有机化工合成路线具有深远的战略意义。 等离子体技术作为一种非常规技术在甲烷化学转化研究中受到越来越多的重视。介质阻挡放电是有绝缘介质插入放电空间的一种气体放电,是一种低温非平衡等离子体技术。本论文针对在介质阻挡放电等离子体条件下甲烷转化反应,研究了电场参数及反应参数对反应的影响规律,探索了不同反应条件下能量消耗的特点,研究甲烷的转化率及各种产物选择性、收率随气体流量或外加电场变化的规律,研究积炭的特征及产生的规律,探讨了等离子体条件下甲烷转化的反应机理,从而为等离子体反应器的设计与操作提供理论基础。 研究发现在介质阻挡放电条件下,甲烷转化反应的产物包括:氢气,乙烷、丙烷,积炭,少量乙烯、乙炔。添加氢气后,产物主要为氢气、乙烷、丙烷,积炭。随着甲烷流量的增大,CH_4的转化率、乙烷的选择性、丙烷的选择性都随之降低,能量效率随着反应物流量的增大而线性递增;CH_4的转化率随功率增大而增大,而C_2H_6和C_3H_8的选择性随功率增大而降低,氢气的选择性随输入功率增加而增加,C_2H_6和C_3H_8的收率随功率增大而缓慢增加;随着反应的长时间进行,在长达1.5小时的连续反应中,甲烷的转化率缓慢的增大;随着原料气CH_4/H_2比值增大,CH4的转化率随之减小,而C_2H_6的选择性、收率却随之增大;改变反应器的有效体积使能量效率发生改变;透射电镜表征生成的积炭,发现多为不规则的积炭,只有少量形成碳纤维。分别在不同材料的外电极情况下对比研究发现,甲烷的转化率,乙烷、丙烷的选择性,收率稍有不同。 【关键词】:介质阻挡放电 等离子体 甲烷转化 能量效率 积炭
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O621.2
【目录】:
  • 中文摘要2-3
  • ABSTRACT3-7
  • 前言7-9
  • 第一章 文献综述9-32
  • 1.1 概述9-11
  • 1.2 低温等离子体技术在甲烷转化上的应用11-21
  • 1.2.1 低温等离子体催化甲烷转化工艺类型12-19
  • 1.2.2 低温等离子体反应器的类型和特点19-21
  • 1.3 介质阻挡放电的相关物理问题21-29
  • 1.4 转化机理的研究29-31
  • 1.5 论文工作的提出31-32
  • 第二章 实验部分32-39
  • 2.1 实验原料32
  • 2.2 实验所用的设备32-33
  • 2.3 实验装置和流程33-34
  • 2.4 校正因子的确定34-36
  • 2.5 数据处理方法36
  • 2.6 物化性质表征36-37
  • 2.7 产物分析37-39
  • 第三章 实验结果与讨论39-63
  • 3.1 甲烷转化反应参数定义39
  • 3.2 甲烷流量对甲烷转化的影响39-43
  • 3.3 输入功率对甲烷转化的影响43-46
  • 3.4 改变频率时甲烷放电的变化46-48
  • 3.5 长时间连续反应对甲烷转化的影响48-49
  • 3.6 原料配比对甲烷转化的影响49-51
  • 3.7 电极材料对甲烷转化的影响51
  • 3.8 改变反应器对甲烷转化的影响51-54
  • 3.8.1 不同介质的反应器对甲烷转化的影响51-53
  • 3.8.2 反应器有效体积变化的影响53-54
  • 3.9 不同反应条件下积炭的研究54-58
  • 3.9.1 积炭形成机理54
  • 3.9.2 不同反应条件下积炭的形貌54-58
  • 3.10 甲烷转化反应机理的探讨58-61
  • 3.10.1 冷等离子体转化甲烷的动力学研究58
  • 3.10.2 自由基反应机理58-61
  • 3.11 小结61-63
  • 第四章 结论63-65
  • 参考文献65-72
  • 发表论文和科研情况说明72-73
  • 附录甲烷转化气相色谱图73-74
  • 致 谢74


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

滑动弧放电等离子体重整燃料制氢实验研究    颜士鑫

大气压DBD甲烷二氧化碳转化方法研究    白敏冬;朱晓峰;白敏菂;詹科萍;王南飞;

过渡金属与微波等离子体协同催化甲烷制乙炔    徐春蕾,董家騄,杨鸿生,孙永志,孙德坤,杨春

Mn-CaO催化剂上甲烷二氧化碳共活化制C_2烃研究Ⅰ.反应性能的研究    蔡迎春,丑凌军,张兵,赵军,李树本

低温等离子体应用于甲烷的直接转化    朱爱民,师华,宫为民,张报安,阮桂色

反应器型式对甲烷低温等离子体转化制C_2烃的影响    吕静;李振花;王保伟;许根慧;

天然气制C_2烃新工艺    夏满银,崔锦华,许根慧

甲烷化学最新技术进展    李锦春

冷等离子体裂解甲烷制C_2烃动力学分析及模拟    何方方,李娟,印永祥,戴晓雁

甲烷在直流放电等离子体中的分解产物    贺建勋,胡淼,李艳辉,韩媛媛,陆治国

新型多尖端旋转电极甲烷偶联等离子体反应器(英文)    崔锦华,许根慧,刘昌俊

高功率矩形波导可调衰减器的仿真设计与实验    沈长圣;孙永志;彭艳军;郑福萍;于忠礼;杨鸿生;

微波等离子体下甲烷偶联制C_2烃类    沈长圣,杨鸿生,张钦,孙永志,程广山,郑福萍

高压脉冲等离子体催化还原NO的研究    李胜利,程国宏

Mn-CaO催化剂上甲烷-二氧化碳共活化制C_2烃研究II.催化剂表征及反应机理研究    蔡迎春,丑凌军,张兵,赵军,李树本

脉冲电晕等离子体下甲烷偶联反应研究(Ⅲ)──金属氧化物的多相催化作用    朱爱民,张秀玲,宫为民,张报安

基于大气压下介质阻挡放电抑制LA-ICP-MS分析中元素分馏效应研究    张路远;胡圣虹;胡兆初;胡明月;郭伟;刘勇胜;

等离子体甲烷转化研究进展    张永霞;黄立维;

改性活性炭在微波场中升温性能的研究    孙文强;于才渊;

红外吸收光谱法研究等离子体甲烷裂解规律    卫伟;苏斌;高爱华;陈禹;陆治国;

改性Mo/HZSM-5催化剂甲烷无氧芳构化反应条件研究    陈瑾;姚本镇;刘殿华;房鼎业;

甲烷介质阻挡放电转化的研究    王保伟;杨宽辉;严义刚;刘永卫;许根慧;

低温等离子体催化氧化甲烷合成甲醇的应用基础研究    陈琳

常压等离子体聚合共轭聚合物荧光纳米颗粒的研究    杨平

Ni基催化剂上甲烷二氧化碳重整制合成气的研究    张安杰

非热等离子体促进甲烷活化转化的研究    黄亮

微波辐射下NO转化的研究    唐军旺

微波技术在甲烷转化过程中的应用    徐云鹏

等离子体催化共活化CH_4-CO_2制C_2烃反应研究    张秀玲

等离子体转化甲烷之实验与密度泛函理论研究    王建国

煤层甲烷变压吸附浓缩的研究    杨明莉

CO_2(CH_4)等离子体与苯乙烯共聚及其在聚合物共混中的应用研究    宋仁峰

DBD等离子体导电特性研究    郭艳花

烃类蒸汽转化制氢气工业生产装置的扩能    周书飞

滑动弧放电等离子体重整燃料制氢实验研究    颜士鑫

DBD下甲烷燃烧强化的实验研究    邹鑫

介质阻挡放电等离子体作用于稠油的基础实验研究    凌伟

脉冲电晕等离子体作用下甲烷氯化反应及产物选择性研究    祝成凤

电弧等离子体炬为辅助热源的煤气化的数值模拟——两相化学反应湍流的数值模拟    孙晋

燃气燃烧的低NOx排放实验研究与数值模拟    苟湘

天然气等离子体法转化为碳二烃的在线研究    韩媛媛

微波等离子体条件下催化甲烷偶联制C_2烃    徐春蕾

Ni/γ-Al_2O_3催化剂上CH_4-CO_2重整体系中积碳消碳的研究    许峥,张鎏,张继炎

中国氢能发展战略思考    毛宗强,刘志华

氢能及其应用前景分析    蔡炽柳;

滑动弧放电等离子体去除甲苯的实验研究    杜长明;李俊岭;严建华;

低温条件下甲醇催化分解研究    张宝爱

氨催化分解制备无CO_x的氢气催化剂研究进展    倪平;储伟;王立楠;张涛;

液下辉光放电等离子体重整低碳醇水溶液制氢    严宗诚;陈砺;王红林;

滑动弧放电等离子体裂解正己烷实验研究    薄拯;严建华;李晓东;杜长明;池涌;岑可法;

气液两相滑动弧降解甲基紫废水影响因素的实验研究    戴尚莉;李晓东;杜长明;刘亚纳;薄拯;严建华;岑可法;

载体对镍基氨分解催化剂催化性能的影响    张黎明,秦永宁,沈美庆,齐晓周,宋健

微波技术在甲烷转化过程中的应用    徐云鹏

滑动弧放电等离子体处理挥发性有机化合物基础研究    薄拯

滑动弧等离子体降解模拟有机废水的初步研究    孙晓丹

等离子体催化氨气裂解制氢的初步研究    王丽

生物质气化制氢数值模拟和实验研究    沈永兵

大气压下火花放电等离子体高效转化甲烷制氢和乙炔的研究    蔺灿坤

滑动弧放电催化协同降解有机污染物的实验研究    吴芳

甲烷在微波等离子体下直接转化成C_2烃(英文)    陈栋梁,雷正兰,刘万楹,洪品杰,戴树珊

电场增强低温等离子催化合成C_2烃    王保伟,许根慧,孙洪伟

等离子体技术在天然气化工中的应用    王保伟,许根慧,刘昌俊

交流非平衡等离子体裂解甲烷制C_2烃    印永祥,戴晓雁,张泽敏,温才文

干法加氨脱除SO_2中的温度效应    宫为民,朱爱民,张报安

用于甲烷选择性氧化反应制甲醇的膜催化技术    朱立忠

天然气化学转化新途径    李文钊

甲烷在Cu改性Mo/HZSM-5催化剂上的芳构化反应    王冬杰,张一平,费金华,郑小明

电场增强催化天然气合成碳二烃    许根慧,孙洪伟,何菲,杜丽苹

天然气制乙炔可行性探讨    陈立春,蔡春艳,周贤洪

介质阻挡放电降解甲苯的实验研究    李晶欣;张欣;李坚;梁文俊;金毓;

等离子体协同金属氧化物催化氧化苯的研究    王亮;冯涛;姚水良;

介质阻挡放电等离子体特性及其在化工中的应用    杨宽辉;王保伟;许根慧;

等离子体催化转化甲烷的研究进展    代斌,张秀玲,宫为民,何仁

介质阻挡放电等离子体催化天然气偶联制C_2烃    王保伟,许根慧

冷等离子体在甲烷转化中的研究进展    龙华丽;尚书勇;印永祥;戴晓雁;

非平衡等离子体在甲烷转化中的应用    刘永卫;

双极性脉冲高压介质阻挡放电降解氯苯和甲苯    李锻;刘明辉;吴彦;李国锋;李杰;

非热等离子体脱硫脱氮技术的应用研究进展    商克峰,李杰,吴彦

水蒸汽甲烷转化制取合成气的新工艺计算法    Park L.Morse ,辛宝丰

纳米TiO_2增强介质阻挡放电胺类发射光谱信号    李成辉;江雪;胡静;侯贤灯;

射频大气压介质阻挡放电等离子体特性的实验研究    王森;乐沛思;李果;李和平;包成玉;

大气压沿面介质阻挡放电的实验研究及诊断    高亮;黄建军;齐冰;汝丽丽;

甲烷介质阻挡放电转化的研究    王保伟;杨宽辉;严义刚;刘永卫;许根慧;

介质阻挡放电分解制备CuO/ZnO催化剂研究    蒯平宇;刘昌俊;

单极性脉冲电源结合介质阻挡放电降解VOCs    李锻;刘明辉;吴彦;李国锋;王宁会;刘江江;

介质阻挡放电超点阵斑图    董丽芳;范伟丽;贺亚峰;刘微粒;

基于介质阻挡放电抑制LA-ICP-MS分析中元素分馏效应的研究    张路远;胡圣虹;

介质阻挡放电-分子发射光谱法检测挥发性氯代烃    黎薇;唐丽;吕弋;侯贤灯;

双极性短脉冲介质阻挡放电及应用于臭氧发生的试验研究    刘钟阳;吴彦;王宁会;张彦彬;

原来积炭在作怪    麻景昌

天冷车抖启动难咋办    本报记者 李方

汽车燃油系统积炭形成及危害    雨来

别让消费者心中“积炭”    王万利

打开天然气煤层气利用新的大门    本报记者 姚耀

陶氏大力推进甲烷制化学品研究    尹杰

烟斗·男人·派    赵放

我国直接甲醇燃料电池技术研发获重要突破    特约记者 王占武 记者 曾毅 通讯员 于柏林

全钒液流储能电池研究获进展    姚耀

汽油与机油混合不当引起的故障    马小伟

等离子体—催化作用下甲烷无氧转化制芳烃和氢    李小松

等离子体—催化甲烷无氧转化制乙烯的研究    王康军

两相体介质阻挡放电研究    鲁非

介质阻挡放电法分解制备铜系催化剂    蒯平宇

非热等离子体促进甲烷活化转化的研究    黄亮

大气压介质阻挡放电多针—同轴反应器结构优化及降解甲醛试验研究    王晓静

非平衡等离子体转化甲烷的研究    赵宇含

生物乙醇燃料等离子体重整器研究    胡又平

介质阻挡放电耦合电晕放电低温等离子及其对含染料废水脱色研究    王占华

微波技术在甲烷转化过程中的应用    徐云鹏

介质阻挡放电等离子体转化甲烷的研究    任树强

常压非热平衡等离子体用于甲烷转化的研究    吕静

等离子体催化氨气裂解制氢的研究    刘春阳

甲烷和水蒸汽介质阻挡放电转化研究    刘永卫

甲烷介质阻挡放电转化制C_2烃研究    杨宽辉

介质阻挡放电臭氧合成主要特性的实验研究    胡剑飞

介质阻挡放电氩等离子体处理超高分子量聚乙烯纤维的性能研究    姜生

介质阻挡放电增强热丝CVD沉积硅薄膜的研究    张春丽

介质阻挡放电离子源及其对大气环境中水团簇分子分布的研究    杨鹏

介质阻挡放电对微囊藻毒素的去除研究    王玉

Baidu
map