氧化性气体N2对plasma等离子体作用下转化反应影响

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• 作者：等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
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• 发布时间：2021-04-13
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【概要描述】        能量密度Ed（kJ/mol）对CH4转化反应的影响：CH4转化率和C2烃收率随能量密度的增加而逐渐增加，这意味着在流动式反应器中增加plasma等离子体注入功率和降低原料气流量，有利于提高CH4转化率C2经收率。在能量密度为2000 kJ/mol时，CH4转化率和C2烃收率分别可达52.7%和 40.9%。能量密度与CH4转化率和C2烃收率的关系近似呈对数关系。当能量密度低于1000kJ/mol时，CH4转化率和C2烃收率随能量密度的增加快速增加;当能量密度超过1000kJ/mol后，CH4转化率和C2烃收率随能量密度的增加增长速度放慢。 说明在此反应中，能量密度的增加并不意味着能量效率随之增加，相反却有下降的趋势。因此从能量效率角度出发，应选择合适的能量密度。         N2添加量对plasma等离子体CH转化反应的影响：随着原料气中N2浓度增加，CH4转化率随之增大，说明惰性气体N2有。利于CH4转化。C2烃收率随N2加入量的增加略有提高，反应器壁上的积碳量随N2加入量的增加略有减少。但与H2对甲烷脱氢偶联反应的影响相比，在相同实验条件下，C2烃收率偏低，积碳量偏多。         由CH-N2等离子体的发射光谱图可以发现，波长范围为400～440 nm 的 N2特征峰和431 nm的CH谱峰。由于氮分子的N-N键的裂解能高达9.76eV， 在脉冲电晕等离子体中形成的N原子可能性相对较小，所以 CH4-N2等离子体plasma体系中活性粒子以激发态愿分子和甲基自由基为主。         在plasma等离子体能量密度为629 kJ/mol条件下，O2添加量对甲烷等离子体转化反应的影响：甲烷转化率随O2添加量的增加而上升，但C2烃（主要是C2H2）收率则随之逐渐下降。向甲烷等离子体体系中添加气体的研究表明：添加H2或N2不仅促进甲烷转化，而且有利于提高C2烃产物收率。添加O2可有效促进甲烷转化，但C2烃产物收率下降。