【作者】 代伟；

【导师】 印永祥；

【作者基本信息】 四川大学 ， 化学工艺， 2006， 硕士

【摘要】 利用甲烷和二氧化碳的重整反应制取合成气,对于缓解能源危机、减轻温室气体的排放具有重要意义。但是,二氧化碳和甲烷化学性质非常稳定,直接转化需要极为苛刻的条件。等离子体过程为这种转化提供了一条新的途径。等离子体中的化学反应实质上是放电过程与化学反应相互作用的过程,可以利用等离子体反应过程的守恒方程对其进行数值模拟。通过数值模拟计算不仅可以清楚地表示出各种粒子相互竞争反应的过程和主要的基元反应,而且可以针对目标产物选择最有利的反应途径,限制不利的副反应,达到进一步改善和优化反应过程的要求。针对实验中得到的CH4/CO2体系在等离子体作用下的实验结果,本文主要通过以下几个方面的内容对反常辉光放电条件下的反应过程进行了研究分析:1介绍了介质垒放电和电晕放电等离子体应用于CH4/CO2体系的实验研究进展和各种数值模拟的方法和原理。通过这些评述可以看到,由于使用的等离子体形式不同,反应转化率与选择性存在较大差别。产生这种差别的原因主要是不同等离子体形式具有不同的能量特征和能量密度。2简单介绍了反常辉光放电等离子体的特点,以及应用这种等离子体进行CH4/CO2转化的实验装置和流程。从CH4/CO2转化制合成气的实验结果可以看出,反常辉光放电具有较好的稳定性,输入功率可以在一定的范围内进行调节且功率最大可达117W,远高于普通的冷等离子体放电功率,CH4/CO2处理量能够满足预期的效果,转化率和选择性较好。更多还原

【Abstract】 The increase in atmospheric concentration of CO2 by 31% since 1750 from fossil fuel combustion and land use change global climate and threat mankind living environment. In order to effectively utilize nature gas(methane), cut CO2 discharge, the conversion of CH4+CO2 mixture conversion to synthetic gas was investigated. But CH4 and CO2 are stable molecular in chemical reaction, it very difficult to convert them. Plasma with electron density and electron temperature significantly differed from their chemical equilibrium values are of use in a wide range of applications. So CH4+CO2 conversion to synthetic gas by plasma is considered.Abnormal glow discharge is a little attention-getting discharge between glow discharge and arc discharge, distinguished by its discharging characteristic. Owing to high efficiency and low cost, the conversion of CH4+CO2 conversion to synthetic gas by abnormal glow discharge is possible application to industry. Abnormal glow discharge is provided with good stability during plasma discharge reaction, higher input power than cold plasma, satisfactory CH4+CO2 disposition, preferable conversion and selectivity.In this work, we computationally investigate the thermodynamics of CH4+CO2 conversion to synthetic gas. Compared with the experimental results, Thermodynamics analysis shows that CH4+CO2 reaction in abnormal glow discharge is a nonequilibrium reaction. When reaction temperature reaches 600℃,更多还原