分享到:

射频等离子体甲烷有氧转化的研究

等离子体化学反应技术是现代化工领域发展迅速的重要反应技术,本文将射频放电等离子体这一低温非平衡等离子体技术应用于甲烷有氧转化反应,探索研究了利用甲烷转化制取C_2烃的新途径。根据射频等离子体化学反应基本原理,选择了在低气压条件下激发原料气,设计制作了5 种不同结构形式的等离子体反应器。通过射频等离子体氨合成实验,比较了这5 种反应器对N_2+H_2转化的影响,得出TII型反应器对反应相对有利,并根据甲烷有氧转化的特点最后确定了夹套型反应器作为甲烷有氧转化用反应器。利用夹套型反应器对甲烷的射频等离子体有氧转化进行了系统的实验研究,得到了目标产物H_2、C_2H_4、C_2H_6、C_2H_2和少量的CO_2。研究表明,激发电压、放电面积、O_2/CH_4配比和气体总流量对甲烷的转化率、C_2烃的收率和选择性有显著影响,其适宜的转化条件为:激发电压1150V,放电面积7.065cm~2,O_2/CH_4配比0.17,混合气体总流量2  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

《广州化工》2009年09期
广州化工

射频等离子体甲烷有氧转化研究

近年来,随着石油资源的日渐减少和对温室效应的关注,甲烷作为一种重要的资源在能源、化工等领域受到越来越多的重视。因此以甲烷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。但甲烷的性质稳定,四个C一H键的平均键能为410kJ/mol,CH3一H键的离解能为435kJ/mol。甲烷化学利用的难点就是相对稳定的c一H键的活化问题川。自上世纪起到本世纪,甲烷转化为有用的化学品或液体燃料一直是国际上研究的热点课题。但甲烷的直接转化是十分富有挑战性的课题之一,由于甲烷分子的高稳定性及其热力学上的不利,采用常规手段一直难以取得突破性的进展,积极探求其它手段或辅之以其它方法也是甲烷转化研究的新动向。等离子体以其强大的活化能力为甲烷转化提供了一条新的技术路线,自等离子体转化甲烷一经提出就引起了广泛重视,目前这一领域已成为研究热点。许多研究结果表明等离子体活化甲烷转化所取得的效果比传统化学催化法要好,显示出了一定的应用前景。低温等离子体用...  (本文共4页) 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

基于量子化学理论的等离子体助燃甲烷燃烧机制研究

等离子体助燃方式作为一种被广泛应用的新型助燃方式,在航天、能源、环保等领域占有重要的地位。等离子体与燃烧体系的耦合,对燃烧的热力、动力以及流体方面产生影响,造成了分析等离子体助燃机理的困难,故需结合等离子体物理、等离子体动力学、燃烧动力学、流体动力学,分析等离子体助燃机制以及对燃烧的强化效应。本文采用数值模拟与实验测量相结合的方法,确定等离子体助燃甲烷主要的反应机理,研究助燃火焰的发射光谱,分析等离子体助燃甲烷燃烧的强化机制。量子化学是描述化学微观反应的学科,本文以量子化学为理论基础,基于已初步探明的等离子体助燃甲烷燃烧的主要反应,利用量子化学计算软件Gaussian分析助燃主要反应路径CH4→CH3→CH2O→HCO→CO→CO2,确定反应O2+H、CH4+OH/O/H,CH3+O和CH20+OH/O/H的反应步骤及反应活化能,绘制反应势能面,获得主要反应的反应机理,并完善等离子体助燃甲烷的主要反应途径。同时利用Gaussia...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

《燃料化学学报》2006年03期
燃料化学学报

射频等离子体热解废轮胎的研究

废轮胎热解可再生70%的能源,而燃烧只能回收42%的能源[1,2]。废轮胎裂解制取气体或液体颜料和炭黑是处理趋势之一[3~6]。与煤相比废轮胎具有热值高、水分和灰分质量分数低等优点,适合作为原料热解回收能源。废轮胎热解通常采用高温热解、催化热解、真空热解、熔融盐热解等,产物随反应条件不同而不同。W illiam s等[7]在700℃、N2气氛下对废轮胎热解;Roy等[8]采用真空热解废轮胎;Dai等[9]采用流化床技术对废轮胎进行热解;de M arco等[10]在300℃~700℃高压对废轮胎进行了热解研究。普通热解经过长期的研究,技术已较为成熟[11,12],但无论从经济角度还是环保角度,都还未达到要求。近年来,基于等离子体技术的废弃物热解受到关注,与直流电弧热等离子体发生器[13,14]和高频热等离子体发生器[15,16]相比,本研究采用的高频电容耦合等离子体发生器,没有因污染、腐蚀问题造成的电极影响,具有起弧容易,等离子...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国科技论文》2015年22期
中国科技论文

射频等离子体制备球形粉末的数值模拟

随着3D打印等先进粉末冶金技术的发展,对高艺过程监测困难、成本高等问题[17-20]。质量微细球形粉末的需求日益旺盛[1-2]。射频等离国内外针对高频感应耦合等离子体反应器进行子体球化制粉技术由于具有温度高(约104℃)、等离了大量的模拟研究[21-25],主要集中在如何完善耦合子体炬体积大、能量密度高、无电极污染、传热和冷方程来更好地反映等离子体的激发状态和采用颗粒却速度快等优点,成为制备组分均匀、球形度高和流轨道模型来模拟颗粒的加热历程,而对射频等离子动性好的球形粉末的新途径,尤其在制备难熔金属体球化过程中的参数对球化效果的影响研究鲜有报球形粉末方面比传统气雾化更具优势[3-16]。但与传道,而此类问题又是产业化过程中必须掌握的关键。统球形粉末制备技术相比,射频等离子体球化制粉本文在现有研究的基础上,将射频等离子体视技术存在产率相对较低的问题,并且对制粉过程缺为磁流体(magneto-hydrodynamic,MHD),利用...  (本文共6页) 阅读全文>>

《光电技术应用》2017年03期
光电技术应用

飞秒激光大气等离子体通道诱导放电技术研究

强激光激发气体电离和击穿的过程是一个复杂的非线性过程。在过去的40多年的时间里,许多科学工作者对此进行了大量的理论和实验研究,在这些研究中,由于受当时激光技术的限制,激光的脉冲宽度仅仅覆盖了ps-ns或更长的时间范围。如今,随着激光技术的发展,实验室内已可轻易获得强度大于1013W/cm2的飞秒激光输出,这样高强度的激光脉冲很容易电离大气,并且产生的等离子体通道可在空气中传播几百米甚至上千米的距离,这为激光传能的应用提供技术上的可能[1-3]。重点研究等离子体通道的传输特性以及获得长寿命长距离等离子体通道的方法,为飞秒激光等离子体通道的诱导放电技术的应用提供了技术依据。1飞秒激光大气传输效应飞秒激光在大气中传输时,当脉冲光束直径聚到一定小的尺寸时,飞秒激光在空气介质中发生非线性光学克尔效应。非线性光学克尔效应对光束传输的作用相当于在光路中插入了正透镜,对激光束起会聚作用(自聚焦效应)。激光自聚焦效应使焦斑内光峰值功率密度急剧上升...  (本文共4页) 阅读全文>>