等離子體誘導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燃氣，可以充當原料氣直接應用到甲烷二氧化碳重整制合成氣的生產中，在提高其燃燒品質的同時，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，在常規(guī)條件下即可實現(xiàn)甲烷二氧化碳制合成氣的反應。
　　本課題創(chuàng)新地提出了滑動弧等離子體誘導沼氣重整反應制合成氣技術路線，為沼氣制合成氣的高附加值利用提供必要的理論基礎。利用刀型滑動弧反應器

2、，系統(tǒng)地開展了沼氣重整制合成氣研究，考察了反應條件對刀型滑動弧反應器基本放電特性的影響;考察了輸入電壓、反應停留時間對沼氣重整反應的影響規(guī)律;通過對刀型滑動弧誘導沼氣重整反應性能的分析，揭示了滑動弧等離子體在沼氣重整反應中的作用實質。并通過改進滑動弧反應裝置，對滑動弧誘導沼氣重整做了進一步的研究。其主要成果和結論如下:
　　(1)隨著進氣流量的增加，平均弧電壓與平均電弧功率增加，當進氣流量為5-7L/min時，單位流量能耗較低，較

3、適合沼氣的重整處理;滑動弧反應器電極間距與厚度對滑動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，電極放電效果最佳。
　　(2)輸入電壓增大后，滑動弧反應器重整性能大幅提升，甲烷和二氧化碳轉化率分別提高了28.55％和24.76％;當反應時間延長至75min時，甲烷和二氧化碳這兩種原料氣接近完全轉化。
　　(3)輸入電壓增大，反應停留時間延長實質上增加了反應體系中等離子體的濃度，電子耦合了更多的