常压、脉冲微波强化丝光等离子体作用下甲烷与二氧化碳的反应研究

摘要

采用脉冲微波强化丝光等离子体反应装置,研究了甲烷氧化偶联与二氧化碳重整制合成气(CO+H2)副产乙炔、乙烯的反应.常压下,当CH4和CO2流量分别为120,80mL/min,微波峰值功率120W,脉冲通断比为100/100ms时,CH4和CO2转化率分别为70.8%,68.8%;CO,C2H2,C2H4选择性分别为75%,17.8%和4.1%,产物中没有积炭.H2/CO摩尔比值随原料气中甲烷比例的增加而增大,当CH4/CO2摩尔比为2:1时,H2/CO摩尔比达到2,这种比例的合成气能方便地用于下一步的Fischer-Tropsch反应和其他化学品的合成.与其他等离子体反应相比,采用脉冲强化常规丝光等离子体进行CH4脱氢偶联与CO2重整反应,能量效率明显提高,这对于促进微波等离子体技术在C1化学中的应用具有重要的意义.