拉瓦爾噴管滑動(dòng)弧等離子體重整甲烷、氨氣制取氫氣的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、由于石油資源的過渡開采而使儲(chǔ)量日趨匱乏，世界能源結(jié)構(gòu)正發(fā)生著深刻的變化，現(xiàn)在急需尋找到一種可持續(xù)發(fā)展的并且對(duì)環(huán)境友好的新能源。由于氫氣燃燒后只有水生成，所以氫能已普遍被認(rèn)為是一種最理想的綠色能源。
　　 本文研究了一種基于拉瓦爾噴管電極的滑動(dòng)弧等離子體，基于滑動(dòng)弧的放電機(jī)理，研究了這種滑動(dòng)弧的物理特性，并且利用這種滑動(dòng)弧進(jìn)行了重整甲烷、氨氣來制取氫氣的實(shí)驗(yàn)研究，研究的主要內(nèi)容如下:
　　 (1)綜述了目前國內(nèi)外等離子體技

2、術(shù)在重整制氫方面的研究進(jìn)展、等離子體的降解機(jī)理、各種重整制氫的方式方法以及各類等離子體在重整燃料方面的研究。
　　 (2)對(duì)拉瓦爾噴管滑動(dòng)弧等離子體在10kV交流電源下的物理特性進(jìn)行了分析，包括伏安特性和滑動(dòng)弧的運(yùn)動(dòng)特性。研究得出，拉瓦爾噴管滑動(dòng)弧存在四類電壓突變點(diǎn);電流大體上呈正弦曲線波動(dòng)。利用高速攝影得到的電弧的運(yùn)動(dòng)圖像也進(jìn)一步證明電壓電流的變化趨勢(shì)。
　　 (3)在認(rèn)識(shí)甲烷重整機(jī)理基礎(chǔ)上，開展了拉瓦爾噴管滑動(dòng)弧重整

3、甲烷制取氫氣的實(shí)驗(yàn)研究，研究的影響參數(shù)包括:供電電壓、進(jìn)氣流量、甲烷的進(jìn)氣濃度和水蒸氣濃度等。研究結(jié)果表明，隨著甲烷濃度增加，甲烷的轉(zhuǎn)化率和H2的選擇性同時(shí)下降，但消耗功率增加;隨著總流量的增加，甲烷的轉(zhuǎn)化率和H2的選擇性會(huì)下降，而消耗功率逐漸增加;隨著混合氣中水蒸氣含量的增加，甲烷的轉(zhuǎn)化率逐漸升高;隨著拉瓦爾噴管滑動(dòng)弧喉部半徑的增加，甲烷的轉(zhuǎn)化率和H2的選擇性會(huì)增加。
　　 (4)在認(rèn)識(shí)氨氣重整機(jī)理的基礎(chǔ)上了，開展了拉瓦爾噴管