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电源参数和气体组分对低温等离子体转化煤层甲烷的影响
文献摘要：
低温等离子体技术是实现CH4固碳、减排的有效手段.然而,针对煤层CH4的研究尚不深入.为探究低温等离子体转化煤层CH4的影响因素及作用规律,构建了CH4-N2-O2-H2 O试验体系,以刚玉为放电介质、螺纹状不锈钢棒为高压电极、钢丝网为低压电极,在1 mm放电间隙、长度200 mm的放电区域条件下,研究了输入电压、放电频率、CH4体积分数对CH4转化及产物生成的影响,并基于反应过程中活性物种发射光谱原位诊断,分析了主要产物的生成路径.结果表明,试验主要生成物为H2、CO、CO2、CH3 OH及C2 H4、C2 H6等C2烃,且CH4转化及产物分布受输入电压、放电频率和CH4体积分数的影响,其原因为输入电压改变了DBD(介质阻挡放电)系统的注入能量及能量损耗,放电频率改变了反应器内流光放电的数量,CH4体积分数改变了反应氧化环境;在试验研究范围内,较适宜的电源参数为输入电压75 V、放电频率9.8 kHz;以CH3 OH产率为考察指标时,较适宜的CH4体积分数为35.4％;等离子体反应过程中产生CH3·、CH2·、CH·、C·、O·、OH·、Hγ、Hβ、H2和Hα等活性粒子,这些活性粒子与稳态分子作用,以及活性粒子之间相互作用生成产物分子.研究结果对深入研究煤层CH4低温等离子体活化转化的工艺条件及反应机理具有重要意义.
文献关键词：
煤层甲烷;低温等离子体;输入电压;放电频率;CH4转化率
中图分类号：
作者姓名：
朱丽华;张悦;田瑶瑶;徐锋
作者机构：
黑龙江科技大学 安全工程学院,黑龙江 哈尔滨 150022
文献出处：
引用格式：
[1]朱丽华;张悦;田瑶瑶;徐锋-.电源参数和气体组分对低温等离子体转化煤层甲烷的影响)[J].洁净煤技术,2022(05):81-86
A类：
B类：
气体组分,煤层甲烷,低温等离子体技术,CH4,固碳,N2,刚玉,电介质,螺纹,不锈钢,钢棒,高压电极,钢丝网,低压电,放电间隙,输入电压,放电频率,反应过程,活性物种,发射光谱,生成路径,生成物,CH3,C2,H6,产物分布,DBD,介质阻挡放电,注入能量,能量损耗,反应器,内流,流光,氧化环境,研究范围,kHz,CH2,活性粒子,分子作用,工艺条件,反应机理
AB值：
0.283406
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