微波等离子体下甲烷偶联制乙炔的研究

【摘要】：通过优化设计矩形波导谐振腔微波化学反应器,可以大幅提高微波等离子体下甲烷转化率(最高为93.7%)、C2烃收率(最高为91.0%)和乙炔收率(最高为88.6%).且优化后,在实验的压强范围内,甲烷转化率和C2烃收率较为稳定,C2烃主要是乙炔,其选择性都在90%以上.生成乙炔的能量产率和时空产率也都比较高.利用发射光谱法对微波等离子体下甲烷偶联制乙炔的反应进行了诊断研究,在300nm～750nm波长范围内激发态物种有:CH,C2,H2,Hα.根据反应产物和激发态物种从化学反应热力学和动力学上对反应机理进行了初步探索. 【作者单位】： 东南大学电子科学与工程学院 毫米波国家重点实验室;南京大学化学化工学院;
【关键词】： 微波等离子体 甲烷 乙炔
【分类号】：O621.2
【正文快照】： 1引言世界上现存的石油资源日趋贫乏,天然气的储藏量相对丰富,因此发展天然气化工前景光明.然而天然气的主要成分甲烷是自然界最稳定的有机化合物之一.利用传统加热方法,甲烷反应条件苛刻.近年来利用各种非传统的方法对甲烷偶联进行了广泛的研究[1～14],其中微波等离子体的应

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