采用非平衡等離子體將甲烷轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物是目前等離子體應用研究的熱點。在非平衡等離子體轉(zhuǎn)化甲烷的研究中,研究人員已經(jīng)開展了一系列工作,并取得了豐碩的成果;然而基于等離子體內(nèi)部的復雜性以及目前測量手段的不足,導致對等離子體重整甲烷過程中詳細動力學過程的研究仍有很多方面需要研究。在詳細化學反應模型的建立過程中,研究人員往往需要對整個放電過程進行簡化、近似處理,忽略反應過程中許多過程的影響,如放電過程中大量進行的電子碰撞激發(fā)過程,以得到簡化的化學反應動力學模型。因此本文重點對電子碰撞激發(fā)中的電子振動激發(fā)過程進行研究。本文以HP-mech為基礎(chǔ),考慮主要反應物以及生成物振動態(tài)粒子的生成以及隨后參與化學反應過程,完善整個CH4/CO2/He化學反應模型。對整個化學反應動力學過程進行研究,重點研究振動態(tài)粒子在反應歷程中的影響及作用,主要內(nèi)容如下:（1）考慮放電反應中主要反應物及產(chǎn)物的振動態(tài)粒子生成:選取CH4/CO2/He放電反應機理;隨后考慮主要反應物以及產(chǎn)物的振動能級以及對應的碰撞截面;考慮模型中振動態(tài)粒子生成所涉及的能量松弛過程以及化學反應過程;完善CH4/CO2/He動力學模型。（2）搭建C... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２電子碰撞過程分類??

本實驗所采用的介質(zhì)阻擋反應器采用板－板式電極布置，反應器采用石英介質(zhì)??以滿足實驗過程中溫度、可視性以及電絕緣性等要求，放電電極采用３ｍｍ銅板材??質(zhì)。整個反應器具體尺寸如圖２－１所示，長２８４?ｍｍ，寬２０?ｍｍ，高為１０?ｍｍ，反??應器單面壁厚為２?ｍｍ；其中放電銅板電極總長為５０?ｉｒｎｎ，寬為１６?ｍｍ，電極板厚??１６??

產(chǎn)生自由基等活性粒子進而重組。??（２）實驗系統(tǒng)流程??圖２－２為介質(zhì)阻擋放電轉(zhuǎn)化ＣＨＶＣＯａ／Ｈｅ過程的實驗系統(tǒng)圖，整個放電反應系??統(tǒng)由配氣、等離子體發(fā)生源、等離子體反應器以及分析系統(tǒng)等幾大部分組成。由??質(zhì)量流量控制器流出的ＣＨ４／Ｃ〇２／Ｈｅ混合氣，通過針閥對反應體系壓力進行調(diào)節(jié)，??在反應器中進行放電重整反應過程，隨后在壓縮罐中累積；隨后壓縮罐對反應后??氣體進行壓縮至一定壓力之后經(jīng)過氣相色譜儀進行定量分析，獲得最終放電反應??之后氣體的組分濃度信息。??Ｓ＇＊??????Ｖａｃｕｕｍ?ｇｕａｇｅ??ｈＷＣ?？??ｒ￣｜?Ｖａｌｖｅ?Ｉ????—……尚?Ｖａｃｕｍｎ?ｇｉｉａｇｅ??ＭＦＣ?？?ｆ＼??ｆｉｌｌ?嫌?￥ａａａａｏ?ｐｉｍｉｐ??ＯｊｊＯ?ＱｊｊＰ?ｊ?；ｉｖ｜?】?Ｉ??Ｃｏｐｐｅｒ?一？，丨訪??＿?二■?Ｓ?…?Ｉ４?ｒｔｆｅ－１；??ＩｏＬａｉｏ—爪－———１?Ｉ：??［ｑＩ?．．．．．．．＾￡．．１?：??＊?ｒ?ｉ?ｉ?ＧＣ?ｓ＼！ｓｉｅｓｓ??？４Ｃ?ｐｏｗ？ｒ?ｓｕｐｐｌｙ??圖２－２實驗裝置流程示意圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｖｉｃｅ??在ＡＣ放電耦合介質(zhì)阻擋放電重整反應過程中，以ＣＨ４（純度９９．９％）、Ｃ０２（純??度９９．９％）為放電反應的原料氣，Ｈｅ（純度９９．９％）作為放電反應的浴氣，各組分氣體??通過質(zhì)量流量控制器精準控制流量后在管路中均勻混合最終進入反應器中進行放??電重整。在進行放電反應過程前，整個氣路系統(tǒng)先通過真空泵將管路中殘余氕體??抽空

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3370040