等離子體誘導(dǎo)沼氣重整制合成氣研究.pdf

1、沼氣作為富含甲烷和二氧化碳這兩種氣體的低品質(zhì)燃?xì)?，可以充?dāng)原料氣直接應(yīng)用到甲烷二氧化碳重整制合成氣的生產(chǎn)中，在提高其燃燒品質(zhì)的同時(shí)，減少了溫室氣體的排放。由于常規(guī)甲烷二氧化碳重整方法存在反應(yīng)溫度高、催化劑易積炭失活等問題，利用非平衡等離子體技術(shù)，在常規(guī)條件下即可實(shí)現(xiàn)甲烷二氧化碳制合成氣的反應(yīng)。
　　本課題創(chuàng)新地提出了滑動(dòng)弧等離子體誘導(dǎo)沼氣重整反應(yīng)制合成氣技術(shù)路線，為沼氣制合成氣的高附加值利用提供必要的理論基礎(chǔ)。利用刀型滑動(dòng)弧反應(yīng)器

2、，系統(tǒng)地開展了沼氣重整制合成氣研究，考察了反應(yīng)條件對(duì)刀型滑動(dòng)弧反應(yīng)器基本放電特性的影響;考察了輸入電壓、反應(yīng)停留時(shí)間對(duì)沼氣重整反應(yīng)的影響規(guī)律;通過對(duì)刀型滑動(dòng)弧誘導(dǎo)沼氣重整反應(yīng)性能的分析，揭示了滑動(dòng)弧等離子體在沼氣重整反應(yīng)中的作用實(shí)質(zhì)。并通過改進(jìn)滑動(dòng)弧反應(yīng)裝置，對(duì)滑動(dòng)弧誘導(dǎo)沼氣重整做了進(jìn)一步的研究。其主要成果和結(jié)論如下:
　　(1)隨著進(jìn)氣流量的增加，平均弧電壓與平均電弧功率增加，當(dāng)進(jìn)氣流量為5-7L/min時(shí)，單位流量能耗較低，較

3、適合沼氣的重整處理;滑動(dòng)弧反應(yīng)器電極間距與厚度對(duì)滑動(dòng)弧等離子體放電性能也具有很重要的影響，電極厚度2mm，電極間距2-3mm時(shí)，電極放電效果最佳。
　　(2)輸入電壓增大后，滑動(dòng)弧反應(yīng)器重整性能大幅提升，甲烷和二氧化碳轉(zhuǎn)化率分別提高了28.55％和24.76％;當(dāng)反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)至75min時(shí)，甲烷和二氧化碳這兩種原料氣接近完全轉(zhuǎn)化。
　　(3)輸入電壓增大，反應(yīng)停留時(shí)間延長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上增加了反應(yīng)體系中等離子體的濃度，電子耦合了更多的