氫氧等離子體合成H2O2反應(yīng)器和反應(yīng)條件優(yōu)化.pdf

1、過氧化氫(H2O2)是一種重要的綠色氧化劑，廣泛應(yīng)用于化學(xué)品合成、紡織品漂白、環(huán)境保護(hù)、航天及軍工等領(lǐng)域。H2/O2等離子體法能夠直接合成高純度高濃度H2O2，是一種極具吸引力的H2O2合成新途徑。本文詳細(xì)研究了等離子體反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件對(duì)H2/O2等離子體合成H2O2反應(yīng)結(jié)果的影響:
　　1、考察了反應(yīng)器結(jié)構(gòu)如高壓電極外徑、高壓電極介質(zhì)厚度、放電區(qū)長(zhǎng)度、高壓電極材料和接地電極液體導(dǎo)電率對(duì)H2/O2等離子體合成H2O2的影響，包

2、括O2轉(zhuǎn)化率、H2O2選擇性和H2O2收率，并研究了其影響反應(yīng)結(jié)果的原因。優(yōu)選出最佳高壓電極外徑、高壓電極介質(zhì)厚度和放電區(qū)長(zhǎng)度為4.0 mm、1.0mm和250 mm，最佳高壓電極材料為Ni粉，最佳接地電極液體電導(dǎo)率為1200μs/cm。通過分析得出最佳放電電流值為30mA。
　　2、考察了冷卻循環(huán)水溫度和原料停留時(shí)間對(duì)O2轉(zhuǎn)化率、H2O2選擇性和H2O2收率的影響。并利用發(fā)射光譜儀和示波器對(duì)不同條件下H2/O2等離子體進(jìn)行診斷。

3、得出最佳的冷卻循環(huán)水溫度為24℃，最佳的原料停留時(shí)間為1～2 s。通過發(fā)射光譜和示波器診斷結(jié)果得出冷卻循環(huán)水主要通過改變H2/O2等離子體中的活性物種來(lái)影響反應(yīng)結(jié)果，原料停留時(shí)間主要通過改變電子密度和平均電子能量來(lái)影響反應(yīng)結(jié)果。
　　3、研究了添加氣態(tài)氧化物分子（H2O、CO和CO2）對(duì)H2/O2等離子體合成H2O2有顯著的影響。得出CO和CO2的促進(jìn)作用較弱，H2O分子對(duì)促進(jìn)合成H2O2的效果明顯。在18 ml/min H2O添