低溫等離子體促進煤層甲烷活化轉(zhuǎn)化

【摘要】：為探究低溫等離子體促進煤層甲烷活化轉(zhuǎn)化的電源參數(shù)和工藝參數(shù),以自制實驗系統(tǒng)對CH_4 、O_2和N_2的混合氣體進行介質(zhì)阻擋放電,考察輸入電壓、放電頻率、氣體總流量、氣體組分、放電間隙對CH_4 轉(zhuǎn)化率及主要產(chǎn)物產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明:若以CH_4 轉(zhuǎn)化率和CO產(chǎn)率為評價指標,輸入電壓90 V、放電頻率7 k Hz、氣體總流量65 m L/min較適宜;若以CH3OH和CO_2產(chǎn)率為評價指標,輸入電壓65 V、放電頻率9 kHz、氣體總流量195 m L/min較為適宜;若以CH_4 轉(zhuǎn)化率及CO、CO_2產(chǎn)率為評價指標,反應(yīng)氣體中CH_4 體積分數(shù)不宜高、而O_2與N_2的量比不宜低,放電間隙2 mm為宜;若以CH_3OH的產(chǎn)率為評價指標,反應(yīng)氣體中CH_4 體積分數(shù)為40%、O_2與N_2的量比為0.25,放電間隙1 mm為宜。電源輸入電壓65 V、放電頻率9 k Hz、氣體總流量195 m L/min、反應(yīng)氣體中CH_4 體積分數(shù)及O_2與N_2的量比分別為40%和0.25、放電間隙1 mm時,CH_4 轉(zhuǎn)化率及主要產(chǎn)物產(chǎn)率較高。 【作者單位】： 黑龍江科技大學安全工程學院;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷 活化 轉(zhuǎn)化 等離子體 介質(zhì)阻擋放電
【基金】：國家自然科學基金項目(51504087;51374098) 黑龍江省教育廳科學技術(shù)研究項目(12543056)
【分類號】：TD712.6
【正文快照】： 0引言瓦斯(主要成分是甲烷)不僅是煤礦重大災(zāi)害源和大氣污染源,也是一種寶貴的資源[1-2]。加強煤層甲烷回收利用可以在保障煤礦安全生產(chǎn)、減少溫室氣體排放等方面獲得顯著的安全和環(huán)境效益[3]。隨著石化資源的日益短缺,煤層甲烷的化工利用倍受關(guān)注。煤層甲烷的化工利用以甲烷

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