脈沖電暈法進(jìn)行甲烷氯化反應(yīng)的機(jī)理研究.pdf

1、天然氣資源豐富，對(duì)其主要成分甲烷的轉(zhuǎn)化利用有著重要的意義，同時(shí)甲烷是一種主要的溫室氣體，開(kāi)發(fā)利用自然環(huán)境中低濃度甲烷可以減少甲烷排放。傳統(tǒng)的氯甲烷生產(chǎn)工藝存在高溫、高壓、催化劑易失活的問(wèn)題，以保護(hù)環(huán)境為目的并為甲烷氯化提供新的轉(zhuǎn)化技術(shù)具有重要的研究意義。
　　主要利用線-筒式反應(yīng)器對(duì)甲烷氯化反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)考察了峰值電壓、脈沖頻率、載氣、停留時(shí)間等不同參數(shù)條件對(duì)甲烷氯化反應(yīng)的影響，對(duì)氯甲烷產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:甲烷和四氯乙烯反應(yīng)的主要產(chǎn)物為一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷、四氯甲烷(統(tǒng)稱甲烷氯化物，CMS)，另有副產(chǎn)物HCl、C2H2生成。CMS中的選擇性順序?yàn)橐宦燃淄椋舅穆燃淄椋救燃淄椋径燃淄?，在甲烷與四氯乙烯的反應(yīng)中一氯甲烷主要來(lái)源于甲烷的脫氫氯化，四氯甲烷主要來(lái)源于四氯乙烯的裂解重組;隨著輸入能量的增大，一氯甲烷、四氯甲烷的選擇性降低，而相應(yīng)的二氯甲烷和三氯甲烷的選擇性升高;相比于氮?dú)?，單原子惰性氣體氬氣作載氣時(shí)脈沖電暈放

3、電的起暈電壓更低，電暈放電更容易發(fā)生;甲烷濃度保持不變，甲烷與四氯乙烯的摩爾比越小，CMS中的一氯甲烷選擇性越低，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷選擇性越高;實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)提高氣體停留時(shí)間有利于甲烷和四氯乙烯的轉(zhuǎn)化，提高CMS的產(chǎn)量，提高二氯甲烷、三氯甲烷的選擇性;考察了線-板式和線-筒式這兩種反應(yīng)器形式，發(fā)現(xiàn)在線-板式反應(yīng)器中甲烷、四氯乙烯轉(zhuǎn)化率及CMS產(chǎn)量?jī)?yōu)于線-筒式;提高的甲烷濃度，甲烷、四氯乙烯的轉(zhuǎn)化率降低，CMS的產(chǎn)量升高，一氯甲烷的選