探究介質(zhì)阻擋放電轉(zhuǎn)化甲醇和甲烷研究

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1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文介質(zhì)阻擋放電轉(zhuǎn)化甲醇和甲烷研究姓名：白海英申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：王保偉201006摘要隨著石油、煤等化石燃料的日益緊缺以及現(xiàn)行能源結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)越來越嚴(yán)重，新型能源例如氫能的開發(fā)與利用受到人們的大量關(guān)注。除此之外，石油資源的日益短缺使人們對儲量豐富的天然氣能源的開發(fā)利用越來越重視。作為天然氣的主要成分甲烷，其轉(zhuǎn)化利用成為天然氣轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。等離子體技術(shù)是一種十分有效的分子活化手段，非平衡等離子體利用其特殊的非平衡性在甲醇轉(zhuǎn)化和甲烷轉(zhuǎn)化方面具有獨特的優(yōu)勢

2、。采用鼓泡法利用等離子體對甲醇蒸汽進(jìn)行裂解來制備氫氣和其他的碳?xì)浠衔铩Ｖ饕芯苛穗娫摧斎雲(yún)?shù)、反應(yīng)器參數(shù)和工藝參數(shù)對甲醇轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物分布的影響。在介質(zhì)阻擋放電條件下，甲醇轉(zhuǎn)化產(chǎn)物包括氣相產(chǎn)物(氫氣，一氧化碳，甲烷，乙炔，乙烯，乙烷，丙烷等)和液相產(chǎn)物(乙醇，異丙醇，丙醇，異丁醇，叔丁醇，正丁醇等)。實驗得到的最高的甲醇轉(zhuǎn)化率和氫氣收率分別為82．38％和27．43％。利用蠕動泵進(jìn)料對甲醇水蒸汽重整，條件為氣化室溫度130℃，進(jìn)料量O．20m]L／min，水與甲醇的摩爾比2．0。添加甲醇水蒸汽重

3、整催化劑，甲醇的轉(zhuǎn)化率由以前的51．88％提高到76．7l％，而氫氣的收率則由16．63％提高到59．13％。采用蠕動泵進(jìn)料對甲烷和水蒸汽介質(zhì)阻擋放電轉(zhuǎn)化進(jìn)行了研究，考察了電源參數(shù)、反應(yīng)器參數(shù)和工藝參數(shù)對甲烷和水蒸汽轉(zhuǎn)化的影響，甲烷的最高轉(zhuǎn)化率和氫氣的最高收率分別為26．65％和13．16％。添加甲烷水蒸汽重整催化劑，考察了催化劑和等離子體的協(xié)同作用對于甲烷水蒸汽重整反應(yīng)的影響。甲烷的轉(zhuǎn)化率由未添加催化劑時的26．65％提高到52．53％；而氫氣的收率則由13．16％提高到67．65％。關(guān)鍵詞：

4、甲醇；甲烷；水蒸汽；介質(zhì)阻擋放電；制氫：ABSTRACTDuetobothtlIecurr朗tdecreaseinnaturalreservesoffossilf-udsandthe伊∞nhousee伍ect疳omC02蹦lissionsg饑emtedbypres髓t—dayprocessesof吼ergyproducdon，conside豫bleres既rchiscIlrrentlybeingcarriedoutonnewe∞r(nóng)科sourcest0r印lacetraditio豫lsources

5、，姒chastheuseofhydrogen(H2)．Funhemore，麗也thegraduldecr既seOfpe仃ol即mresOurces，moreandmoreattentionhasb∞npaidt0theexploita石onand印lplicationof撒tufalgas．Theconversionofme吐mnebecomesthehi曲lightof越tumlgasutil湯tionbec肌se“isthemaj0rcomponentof艙m聆gas．Itiswcllkno

6、wnthatplasmaisave巧e丘'ec6vemetllodt0acdvatemoIocules．Fu礎(chǔ)e衄0re'melowte岬tIlreplasnmispredomi啪Ⅱyutihzedinmetha．nolandme也anecon、，ersionforitsmliquenon一代luili礬umcharact％Inthis既p池咖，methanold∞omposingt0produceH2andhydrocarbonstllroughdiele確c』ba盯i釘出sch鶘e(DBD)

7、plasmar銘cnonwasstudied．Weaddedmethanolint0r既ctor麗thBubbhngmethodE丘托tsofmepower齜pplypammetcrs，齜torp硼麓mctersandprocessconditio璐onconversionofmetllanolanddistribu60nofproductsw盯einVestigated．Und盯diel∞tric—barri盯discha唱epla8m，tlleproductsofme也anolconv盯si

8、oncon協(xié)ingaseousproducts(H2，CO，CH4，C2H2，C2H4，C2H6，C3H8，etc)，1iquidp∞ducts(劬ylalcohol，isopropa∞l，propanol，isobuta∞l，2-lmtallol，1．1，u伽10l，etc)．Thehighestmethanolconversion鋤dH2yieldw叭82．38％and27．43％，respectiVely．In也eprocessOfaddingmethanolsolu60nwi也peris