恒温水循环条件下CO₂/CH₄氩等离子体干重整试验研究

摘要

在温和条件下将CO₂和CH₄两种温室气体转化成燃料或化学原料是能源和环境领域的重要课题。介质阻挡放电（DBD）在CO₂/CH₄干重整领域拥有巨大发展前景，但重整性能受多种因素影响。使用恒温水循环同轴介质阻挡放电反应器，研究CO₂/CH₄初始体积分数和循环水温度对放电特性和干重整性能的影响。结果表明：在CO₂/CH₄体系中引入Ar背景气体后，CO₂和CH₄的转化率分别达56.5%和64.8%,CO和H₂的选择性达80%以上；在相同反应条件下提高CO₂/CH₄初始体积分数，导致CO₂和CH₄的转化率以及CO和H₂的产率明显下降。循环水温度从25℃升至75℃时，因循环水温度影响了反应器中等离子体的放电特性，CO₂转化率增加6.8%,CH₄转化率变化不大。通过等离子体发射光谱探究CO₂/CH₄体积分数对干重整放电的影响，发现CO₂/CH₄体积分数增加使Ar谱线强度减弱，而放电功率增加使Ar谱线强度增强。

关键词

干重整 / 恒温水循环 / 介质阻挡放电 / 气体体积分数 / 光学发射光谱