微波等离子体条件下甲烷偶联制乙炔的特性探究

【摘要】：采用绞状缠绕式的热电偶计工作在打火功率以下时,测量了不同反应压强下的微波等离子体空间温度.采用HFSS软件计算了不同压强下反应管中的场强分布,研究了压强、功率、等离子体空间温度和场强分布对乙炔收率的影响.在此实验中得到一个最佳状态:反应压强为4.655×103Pa,反应管内中心区域场强为1887.9 V/m,等离子体吸收功率为40 W,等离子体中心区域的空间温度为1194 K,此条件下甲烷转化率为91.7%,生成乙炔的选择性为100%.与传统的化学热力学理论分析结果进行对比,发现在微波等离子体条件下,甲烷偶联制乙炔的反应温度大大降低且乙炔收率大大提高,这是由于非膨胀功引起的结果. 【作者单位】： 东南大学毫米波国家重点实验室 东南大学毫米波国家重点实验室 南京大学化学化工学院 东南大学毫米波国家重点实验室
【关键词】： 微波等离子体 甲烷 乙炔 非膨胀功
【基金】：江苏省“十·五”科技攻关项目(BE2001034)
【分类号】：O621.3
【正文快照】： 石油是重要的化工和能源原料,人类对它的需求越来越大,导致石油资源日益枯萎.利用天然气(主要成分是甲烷)代替石油作为原料来转化成C2烃如乙炔等,无疑有着极大的社会和经济意义.在20世纪80年代以前,人们多用传统的加热方法使甲烷转化为C2烃类,但能耗大且甲烷转化率很低.随后

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