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等离子体和10%CeO2/Y-Al2O3共同作用下CO2加入量对乙烷转化反应影响
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发布时间:
2021-04-14
等离子体和10%CeO2/Y-Al2O3共同作用下CO2加入量对乙烷转化反应影响:
由表3-4可以看出: CO2转化率随着CO2加入量的增加而降低,但均高于纯 CO2在相同等离子体条件下的转化率,这表明C2H6有助于CO2转化。根据反应式(3-40)和式(3-41), CO2分解速率与等离子体催化体系中CO2、CO、O-和O浓度有关,0和O-因和H反应而被消耗,H由C2H6分解反应生成。因此C02转化率随C2H6浓度的提高而增加。
表3-4等离子体和10CeO2/Y-Al2O3共同作用下CO2加入量对乙烷转化反应的影响
CO2含量/% |
转化率/% |
选择性/% |
总收率/% |
比率/mol |
|||
|
C2H6 |
CO2 |
C2H4 |
C2H2 |
C2H4和C2H2 |
C2H4/C2H2 |
H2/CO |
0 |
28.9 |
一 |
18.0 |
38.4 |
16.3 |
0.47 |
一 |
30 |
31.8 |
25.1 |
20.2 |
34.4 |
17.2 |
0.58 |
3.99 |
40 |
34.1 |
22.1 |
20.0 |
32.8 |
18.0 |
0.61 |
3.21 |
50 |
42.4 |
20.6 |
20.4 |
31.3 |
21.8 |
0.65 |
2.74 |
60 |
48.8 |
18.8 |
19.8 |
22.6 |
20.7 |
0.88 |
2.46 |
70 |
57.9 |
16.4 |
14.3 |
15.9 |
17.5 |
0.90 |
2.08 |
100 |
0 |
11.3 |
一 |
一 |
一 |
一 |
一 |
主: 反应条件为催化剂用量0.7ml,放电功率20W,流速25ml/min。
从表3-4可以看出C2H4和C2H2选择性随CO2,加入量增加而单调下降,因此尽管乙烷的转化率随CO2加入量增加而增加,但C2H4和C2H2总收率呈峰形变化,在CO2加入量为50%时出现极值。另一方面,活性氧物种会进一步与乙烯或乙炔反应导致其C-H键断裂生成CO或积碳,这种现象在CO2,加入量大时尤其明显。
因此,当CO2加入量大于50%时,C2H4和C2H2总收率降低。CO2加入量变化导致反应的气体产物C2H4/C2H2比值和H/CO比值发生变化,随CO2加入量增加,C2H4/C2H2比值有所增加,H2/CO比值下降,这是由于反应体系内CO收率快速增加所致。
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