微波复合直流等离子体转化天然气制乙炔的研究

利用微波复合直流等离子体对天然气转化制乙炔反应进行了研究. 考察了氢烷比、气体流量、功率等参数对装置的能量利用率以及天然气转化反应的影响, 并考核了微波复合直流等离子体转化天然气制乙炔工艺的稳定性. 实验结果表明: 微波复合直流等离子体装置的能量利用率随等离子体工作气体的流量的增加而提高; 由于微波的作用使传统直流柱状等离子体分化为多根丝状等离子体, 从而使得电极的烧蚀方式由传统的点烧蚀变为面烧蚀, 并大幅度提高等离子体转化天然气工艺的稳定性和电极寿命; 甲烷的转化率和乙炔的收率随功率的增加而提高, 随CH₄/H₂比和气体流量的增加而降低, 在氢烷比为0.9、总气体流量为760 L/min、微波源输出电功率6 kW、直流电源输出功率90 kW时, 甲烷转化率可达84.4%, 乙炔选择性为75.6%, 乙炔收率为63.8%, 乙炔能耗达10.8 kWh•kg^－1; 电极寿命超过200 h.     

AIN纳米微粉的微波合成

Nanometer aluminum nitride powder with purity higher than 98wt% and diameter in the range of 5-80nm has been obtained by microwave heating using α-Al2O3、Al(OH)3、 colloidal Al(OH)3 as the source for aluminum, and phenolformaldehyde resin, char, nanometer carbon black powder as the source for carbon, respectively. The effect of the type of starting materials and synthesis conditions on the purity and the size of the nanometer AlN powder has been analyzed in this paper.     

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

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+H_2)副产乙炔、乙烯的反应。常压下,当CH_4和CO_2流量分别为 120,80mL/min,微波峰值功率120W,脉冲通断比为100/100ms时,CH_4和CO_2转化 率分别为70.8%,68.8%;CO, C_2H_2,C_2H_4选择性分别为75%,17.8%和4.1%,产物 中没有积炭。H_2/CO摩尔比值随原料气中甲烷比例的增加而增大,当CH_4/CO_2摩 尔比为2：1时,H_2/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CH_4脱氢偶联与CO_2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。     

微波辐照下泡沫陶瓷担载镍催化剂上CH4/CO2重整制合成气反应

制备了吸波性良好的泡沫陶瓷担载镍的甲烷／二氧化碳重整催化剂,并考察了催化剂在微波场中的升温行为;研究了微波加热与常规加热对甲烷／二氧化碳重整制合成反应的影响,发现微波辐照下能有效地消除反应积炭;同时,在达到相同转化率和选择性时,微波加热方式下催化剂床层的温度远低于常规加热方式下催化床床层的温度;在微波加热方式下,８００℃反应时产物中Ｈ２／ＣＯ体积比接近于１。     

AlN纳米微粉的微波合成

AIN陶瓷作为一种新型的陶瓷材料，具有优异的力学性能、导热性能、电绝缘性能、抗氧化性能和机加工性能．其突出优点是具有高的热导率和低的热膨胀系数，在电子工业领域有着重要的用途．目前，制备AIN粉末的方法很多［l，2］，但用微波加热法合成AIN粉末尚未见文献报导，本文就     

微波诱导甲烷在活性炭/碳化硅上直接转化制C2烃

 在高功率脉冲微波辐照下甲烷可在常压条件下在活性炭/碳化硅和活性炭碳化硅等 三种催化剂上直接转化为C2烃。研究结果表明,当使用合适的微波作用条件时,微波加热与微波 等离子协同作用可使甲烷在多孔碳化硅担载的活性炭催化剂上以很高的转化率和选择性直接转化为乙炔,除单独的微波加热诱导作用和微波等离子催化作用外,转移反应机制可能是微波加热与微波等离子交互作用的具体表现形式,对促进甲烷向乙炔直接转化起了重要作用。     

正压、低温脉冲微波等离子体裂解天然气直接转化 制C2烃的研究

利用脉冲微波强化、扩展丝光等离子体反应装置,在常压和正压条件下,对低温脉冲微波等离子体裂解甲烷和氢气混合气制C2烃的反应进行了研究。考察了压力、微波功率、脉冲通/断时间以及氢气/甲烷比例、流量等参数对反应的影响。结果表明,在脉冲微波的作用下,常规高压放电形成的在空间呈非连续分布的丝状等离子体被强化和扩展成为连续分布的伞状等离子体,等离子体利用率和活性均得以大幅度提高;利用这种低温等离子体可以获得高的甲烷转化率,而且产物纯净,只有乙烯和乙炔;通过改变压力,还可能调节产物中C2H2/C2H4的物质的量比值,当气体总流量为300mL/min、物质的量比n(H2)/n(CH4)=2:1、压力为0.13MPa、微波峰值功率为120W、脉冲通/断比=400/400ms时,甲烷转化率可达59.2%,C2烃单程收率可达52%,其中乙炔单程收率达42.7%。