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《浙江大学》 2010年
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滑动弧放电等离子体重整甲烷制氢的研究

钟犁  
【摘要】:滑动弧放电是常温常压下的等离子体放电技术,它同时具有平衡性和非平衡性,其中前者保证了处理量,后者保证了化学反应效率。因此,将滑动弧放电应用于甲烷重整,具有良好的前景,但能耗有待降低。 本文对滑动弧放电等离子体重整甲烷开展系统研究,重点考察各种氧化剂、气流流量、放电电压等参数对甲烷重整的影响,并且对催化协同滑动弧放电重整、交流截波滑动弧、旋转滑动弧等改进工艺进行探讨。 研究结果表明,当二氧化碳作为氧化剂时,滑动弧放电重整具有比热力学平衡明显改善的试验效果,但能耗仍然偏高;当采用氧气重整模拟沼气时,氧气的加入不利于降低能耗;当采用氧气和水蒸汽重整甲烷时,加入少量水蒸气可以改善重整效果,而当氧气适当不足量时,能耗最低。提高放电电压,放电功率增大,可促进重整的进行。而随着流量的增加,能耗先减小后增大。 采用催化协同滑动弧放电时,由于催化剂对甲烷的选择性部分氧化,可以有效促进甲烷、以及乙烯、乙炔的转化,显著降低能耗。 采用交流截波滑动弧放电时,当截波成半波时,具有最低的能耗,但总体效果不显著。采用旋转滑动弧放电重整时,会在旋转电弧的基础上,由于乙炔、乙烯等的部分氧化而形成强烈的燃烧火焰,最终促进甲烷的转化和氢气的生成,而能耗则显著降低。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ116.2

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【参考文献】
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