?plasma等離子體能量密度對H2氣氛下C2H6脫氫反應(yīng)的影響

plasma等離子體能量密度為860 kj/mol時，h2添加量對c2h6脫氫反應(yīng)的影響：隨著h2濃度增加，c2h6轉(zhuǎn)化率，c2h2、c2h4和ch4收率均有所增加，這表明h2的加入有利于c2h6轉(zhuǎn)化及c2h2、c2h4和ch4生成。產(chǎn)生上述結(jié)果的可能原因是：一方面氫氣因其導(dǎo)熱性好，可大量傳遞熱量，在乙烷plasma等離子體中起稀釋氣體作用;另一方面氫氣的h-h鍵斷裂能為4.48ev，故當(dāng)高能電子與 h2分子非彈性碰撞時，h2分子吸收能量導(dǎo)致h-h鍵斷裂，生成活潑態(tài)的氫原子?；顫姎湓涌蓮腸2h6奪取氫，生成c2h5自由基，其身生成h2。活潑氫原子的進(jìn)一步奪氫及自由基的重組反應(yīng)導(dǎo)致c2h4和c2h2生成。同時c2h6自身與高能電子的非彈性碰撞較易導(dǎo)致其c-c鍵斷裂，生成中基目田基，為ch4形成奠定基礎(chǔ)。因此與plasma等離子體作用下單純c2h6脫氫相比，c2h6轉(zhuǎn)化率，c2h2、c2h4和ch4的收率隨h2濃度增加明顯上升。向c2h6中添加h2的力一個優(yōu)勢是抑制了積碳的生成。 plasma等離子體能量密度對h2氣氛下c2h6脫氫反應(yīng)的影響如表3-2所示。隨著等離子體注入功率的增加，c2h6轉(zhuǎn)化率迅速增加，這是由于當(dāng)?shù)入x子體能量密度增加時，等離子體中電子能量和電子密度均隨之增大，高能電子與h2發(fā)生非彈性碰脫撞概率增加，因此產(chǎn)生活性物種概率增加，導(dǎo)致c2h6轉(zhuǎn)化率增加，其他生成產(chǎn)物所需的各種chx及c2hx自由基濃度增加，促進(jìn)了c2h4、c2h2生成量的增加。在plasma等離子體能量密度為860kj/mol時，乙烷轉(zhuǎn)化率可達(dá)59.2%，乙烯收率和乙炔收率之和達(dá)37.9%。但同時也應(yīng)注意到，隨著等離子體能量密度的增加，生成c2h4和c2h2的選擇性逐漸降低，并有較多的積碳在反應(yīng)器璧生成。為獲得較高的能量效率，應(yīng)選擇合適的plasma等離子體能量密度，而非能量密度越高越好。表3-2等離子體能量密度對h2氣氛下c2h6反應(yīng)的影響
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