脉冲电晕等离子体作用下甲烷氯化反应及产物选择性研究

【摘要】：甲烷是天然气中最主要的成分,同时也是一种主要的温室气体,其全球变暖潜能是CO_2的21倍多。因此,将甲烷转化为甲烷氯化物等高附加值的化工产品,既可有效利用能源,又可减少温室气体的排放,对环境保护具有重要意义。 本论文针对在脉冲电晕放电等离子体作用下的甲烷氯化反应,考察了不同放电参数及工艺条件下甲烷转化率、各氯代产物选择性及收率的变化规律,并探讨了等离子体作用下甲烷氯化的反应机理。 研究发现,CH4的转化率、CH_2Cl_2和CHCl_3的选择性及收率均随等离子体能量强度的增加而提高;反应器极间距、电极材料、原料气V(Cl_2)/V(CH4)比值及气体停留时间均在一定程度上影响CH4的转化率、CH_2Cl_2和CHCl_3的选择性及其他产物的分布;惰性气体的添加可提高CH4的转化率、CH_2Cl_2和CHCl_3的总收率。实验得出,在用不锈钢作放电电极,极间距为20 mm,V(Cl_2):V(CH4)=1.2:1,气体停留时间为60 s,其中惰性气体Ar体积分数占80%,脉冲放电电压为17.5 kV,放电频率为80 Hz的条件下,CH4的转化率、CH_2Cl_2和CHCl_3的总选择性及收率分别为11.21%、39.75%和4.46%。 【关键词】：脉冲电晕放电 等离子体 甲烷 甲烷氯化物
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：O621.25
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 前言8-11
• 1.1 课题背景与意义8-10
• 1.2 研究内容10-11
• 第二章 文献综述11-28
• 2.1 甲烷氯化物的物化性质及用途11-12
• 2.2 甲烷氯化物国内外生产现状12-15
• 2.3 甲烷氯化物工艺路线的特点与对比15-20
• 2.4 低温等离子体技术及其在甲烷转化中的应用20-28
• 第三章 实验部分28-41
• 3.1 实验材料及设备28
• 3.2 等离子体电源28-29
• 3.3 等离子体反应器29-30
• 3.4 实验流程30-31
• 3.5 校正因子的确定31-32
• 3.6 分析方法32-40
• 3.7 数据处理方法40-41
• 第四章 甲烷氯化反应结果与讨论41-54
• 4.1 脉冲放电电压对甲烷氯化反应的影响41-42
• 4.2 脉冲放电频率对甲烷氯化反应的影响42-43
• 4.3 电源输入功率对甲烷氯化反应的影响43-44
• 4.4 反应器极间距对甲烷氯化反应的影响44-45
• 4.5 电极材料对甲烷氯化反应的影响45-46
• 4.6 原料气配比对甲烷氯化反应的影响46-48
• 4.7 气体停留时间对甲烷氯化反应的影响48-49
• 4.8 背景气体对甲烷氯化反应的影响49-52
• 4.9 等离子体甲烷氯化反应机理的探讨52-54
• 第五章 结论与展望54-56
• 5.1 结论54-55
• 5.2 展望55-56
• 参考文献56-60
• 附录60-65
• 致谢65-66
• 攻读学位期间发表的学术论文目录66

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

环境保护部关于严格限制四氯化碳生产、购买和使用的公告    

微波诱导甲烷在活性炭/碳化硅上直接转化制C_2烃    张劲松,曹丽华,杨永进

甲烷对全球气候变暖的影响及减排措施    张福凯,徐龙君

冷等离子体在甲烷转化中的研究进展    龙华丽;尚书勇;印永祥;戴晓雁;

辉光放电等离子体催化甲烷偶联制C_2烃    王达望;马腾才;

冷等离子体反应合成甲醇的研究进展    李明伟,姜涛,刘昌俊,许根慧

添加气对直流等离子体转化甲烷制C_2烃的影响    王明章;张秀玲;魏莉;马英冲;牛永进;王少君;余加祐;

多尖端旋转电极辉光放电甲烷偶联研究    崔锦华,许根慧,王家新

常压、脉冲微波强化丝光等离子体作用下甲烷与二氧化碳的反应研究    张军旗,杨永进,张劲松,刘强

强电场中甲烷活化的汤生模型及反应动力学分析    李洁;王彧婕;龙华丽;印永祥;戴晓雁;

低温等离子体在CF/树脂基复合材料中的应用    彭静,张军,蹇锡高,顾彪

不同肥料的施用对稻田CH_4和N_2O排放的影响及其减排措施    韩鹏飞;郭敏;

重庆市农业温室气体减排潜力分析    王莉玮;赵中金;曾荣;王正奎;

地下水流动对埋地换热器影响的模拟研究    魏晋;

射频溅射法镀LD腔面光学薄膜的工艺研究    邹德恕,徐晨,鲁鹏程,杜金玉,崔碧峰,舒雄文,刘莹,沈光地

离子镀光学薄膜的等离子体物理过程    杨国伟

高频辉光放电等离子体系统中自负偏压现象的数学解析    杨国伟

室内空气动态净化方法的发展    余奇;余刚;郑万兵;张昌;

生态法羊毛防毡缩整理    刘炳宏;陈英;王莉莉;

等离子体处理对非晶态合金镀层表面改性研究    朱立群,钟群鹏,杉山和夫

改善一次能源消费结构减少温室气体排放    何宏舟

大气压DBD甲烷二氧化碳转化方法研究    白敏冬;朱晓峰;白敏菂;詹科萍;王南飞;

用冷等离子体技术制备TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂的方法    宫为民,张秀玲,朱爱民,代斌,张报安,邓新禄,张家良,陆文祺

过氧化氢异丙苯催化氧化丙烯制环氧丙烷    王晓晗,卢冠忠

丙烯气相一步氧化制环氧丙烷用Ag-Mo催化剂的研究    金国杰,卢冠忠,王新宏

在溶胶-凝胶法制备的MoO_3/SiO_2催化剂上丙烯的环氧化反应    王新宏,卢冠忠,刘晓晖,郭杨龙,王筠松

Cu/SiO_2催化剂上丙烯在空气中的直接环氧化反应    鲁继青,罗孟飞,李灿

Te掺杂对MoPO/SiO_2催化剂上丙烷选择氧化制丙烯醛反应的影响    林洪,伊晓东,韩智三,何益明,黄传敬,陈陆千,翁维正,万惠霖

Rh／L和Rh－Zn／L分子筛催化剂上乙烯的氢甲酰化反应    董永治，徐奕德，刘安明，李大明，黄林

Bi_4PMo_（12）O_（49）催化剂的性质及其在丙烷选择氧化中的活性    于剑锋，吴通好，魏诠，贾继飞，孙家钟

甲烷转化成乙烯的高效工艺    

甲烷氯化产物的讨论    李红球

“本森法”天然气制乙烯技术新进展    王之德;

国外动态    

国外动态    

Pt-Cu/SiO_2对四氯化碳脱氯制四氯乙烯与甲烷氯化耦合反应的催化性能    石小玉;张东宝;李明时;鲁墨弘;朱建军;单玉华;

氯甲烷的合成与应用    杨聚法,解自杰,陈国峰

四氯化碳生产中氯化反应的回火原因分析与对策    黄良君

电解盐酸制氯和氢    

文摘与信息    

鲁西化工 甲烷氯化业务成新增长点    本报记者 康书伟

甲烷氯化物价格稳中有升    吕俭

有机氟硅一体化渐成趋势    本报记者 关世太

甲烷氯化物产业发展进入快车道    本报记者 侯杰

从引进吸收到消化再利用    本报记者 王孝弟

坚持自主创新 实现跨越发展    特约记者 杜萍

“梅兰现象”为国企发展提供创新思路    中国化工报社社长 郝长江

脉冲电晕等离子体作用下甲烷氯化反应及产物选择性研究    祝成凤