CRF plasma 等离子清洗机

支持材料 测试、提供设备 试机

20年专注等离子清洗机研发生产厂家

咨询热线
13632675935

Crf等离子处理机功率密度对生成物甲烷和CO2转化率C2烃CO收率的影响

Crf等离子处理机功率密度对生成物甲烷和CO2转化率C2烃CO收率的影响:
        Crf等离子处理机功率密度对生成物甲烷和CO2转化率、C2烃、CO收率的影响可见甲烷和CO2转化率均随功率密度增大而呈上升趋势这意味着增加等离子处理机功率和降低原料气流量,即增加功率密度,有利于提高CH和C02转化率。在功率密度为两千两百kJ/mol时,甲烷和CO2转化率各是为43.6%和58.4%。
       增加功率密度虽有利于提高甲烷和CO2转化率,既有利甲烷C-H键的断裂(4.5eV)和co2的C-O键的断裂(5.45eV),但对两者的影响并不相同。当功率密度低于1500KJ/mol时,相同试验条件下甲烷转化率高于CO2转化率,说明在较低功率密度下,体系中高能电子的平均能量较低,多数电子能量与甲烷C-H键的平均键能相近而低于co2C-O键的裂解能,因此甲烷转化率高于CO2转化率。当功率密度高于1500kJ/mol时,体系内电子平均能量上升,多数电子能量渐渐接近co2C-O键的裂解能,CO2转化率迅速提高。同时,甲烷转化率随功率密度增加呈对数上升趋势,CO2转化率随功率密度增加呈直线上升趋势。这可能与甲烷、co2在等离子处理机下裂解特性有关,甲烷为逐次裂解,即转化一个甲烷分子往往要消耗多个高能电子,co2主要为一次裂解,转化一个co2分子所消耗高能电子数低于甲烷。对甲烷转化而言应选择较低的功率密度。

等离子处理机

       功率密度对C2烃、CO收率的影响,随功率密度增加两者均呈线性上升趋势,且CO收率的直线斜率明显高于C2烃收率的直线斜率。对于C2烃收率,当功率密度由350kJ/mol增至两千两百k.J/mol时,C2烃收率由5.7%增至20.6%,增加近15个百分点。对于CO收率,当功率密度由350kJ/mol增至两千两百kJ/mol时,CO收率由11.6%增至76.4%,增加近65个百分点。这说明在实验所考察的能量范围内,提高功率密度,有利于提高C2烃和CO收率,但从能耗角度考虑,仅以产物收率衡量反应效率是不全面的,因此有必要引入能量效率这个物理量评价等离子处理机作用下CO2氧化甲烷转化反应。
    由于在实验条件下,未能得到CO2转化为C2烃的直接证据,可认为C2烃来源于甲烷的偶联反应:
    甲烷→0.5C2H6+0.5H2   ∆H11=32.55kJ/mol   (4-2)
    甲烷→0.5C2H4+1H2   ∆H12=101.15kJ/mol   (4-3)
    甲烷→0.5C2H2+1.5H2   ∆H13=188.25kJ/mol   (4-4)
    将上述三个反应式耦合并考虑到C2烃产物分布,甲烷偶联形成C2烃总反应式可表示为 
    甲烷→0.5n11C2H6+0.5n12C2H4+0.5n13C2H2+(2-1.5n11-n12-0.5n13)H2
    ∆H1=(32.55n11+101.15n12+188.25n13)kJ/mol   (4-5)
    式(4-5)中n11、n2、n3各是代表:n11为C2烃产物中C2H6的摩尔分数,mol/%;n12为C2烃

相关等离子产品
等离子新闻


线

诚峰智造——专注等离子研发20年