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plasma等离子体作用下纯甲烷转化反应

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发布时间：

2020-10-14

plasma等离子体作用下纯甲烷转化反应：

早在20世纪30年代，德国Huels公司就着手进行甲烷热plasma等离子体裂解制乙炔方法研究。甲烷在电场中放电并转化为炭黑、乙炔(C2H2)和氢气(H2)。该工艺得以实现的关键是使乙炔在极短的时间内形成并冷却到乙炔的稳定温度。中国科学院成都有机化学研究所也开展了天然气等离子体裂解制乙炔的放大试验，装置生产能力为100t/a以上口。鲍卫仁等采用电弧等离子体裂解甲烷制乙炔，得到乙炔能耗的小值为9.68 kW·h/kg。plasma低气压冷等离子体用于甲烷脱氢制C2烃始于20世纪90年代初。Suib 和Zerger将微波等离子体技术应用于甲烷偶联反应。

在体系压力4x10²~6.7x10⁴Pa、等离子体注入功率40~ 80W和气体流速50~500 ml/min条件下，甲烷可转化为乙烷(C2H6)和乙烯(C2H4)和乙炔(C2H2)。甲烷转化率介于4%~55%；乙烷、乙烯、乙炔选择性分别为54%~ 75%、13%~25%、0~25%。天津大学王保伟等采用非对称等离子体技术研究甲烷直接转化为C2烃(C2H6、C2H4和C2H2的混合物总称)反应，系统考察了电极结构、放电电压、反应气流速对反应的影响。

大气压直流脉冲电源采用储能电容通过旋转火花间隙向负载泄放方式产生脉冲高压，具有上升沿陡峭、脉宽窄的特点，可使能量有效地注入反应器，而且电源自身能耗较小。在采用脉冲电晕放电plasma等离子体研究甲烷转化反应中，等离子体脉冲峰值电压、针板式反应器电极间距和甲烷气体流速是影响甲烷转化率( Xcu4 )、C2烃选择性(Sc2)和收率(Yc1)的主要因素。

plasma等离子体作用下纯甲烷转化反应