冷等离子体裂解甲烷制C_2烃动力学分析及模拟

作     者：何方方 李娟 印永祥 戴晓雁 HE Fang-fang, LI Juan,YIN Yong-xiang, DAI Xiao-yan(Chemical Engineering School, Sichua University, Chengdu 610065 ,China)

作者机构：四川大学化学工程学院成都610065 

出 版 物：《天然气化工—C1化学与化工》 (Natural Gas Chemical Industry)

年 卷 期：2003年第28卷第6期

页      面：52-57页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目 (1 993 50 1 0 ) 

主　　题：冷等离子体 甲烷 动力学 C2烃 模拟 

摘      要：研究在冷等离子体条件下甲烷裂解并偶联产生C2烃的反应机理。应用碰撞理论和玻尔兹曼分布计算了CH4被高能电子裂解为CH3,CH2,CH和H等自由基的速率常数与电子温度的关系。常温常压下,对49个反应构成的复杂体系进行动力学分析,数值模拟了不同的电子密度及电子温度下,甲烷、乙烯、乙炔等12种粒子的密度随反应时间的演变。结果表明:电子密度及电子温度越大,甲烷的转化率越高;当电子温度为1 5eV,电子密度在1011～1013cm-3之间变化时,甲烷的转化率接近100%,C2烃的总选择性接近100%,达到平衡的时间为35ms到650ms。