磁旋滑动弧促进甲烷部分氧化重整制氢

与传统的甲烷催化制氢技术相比,低温等离子体技术具有能耗低、无需催化剂、启停迅速、可在常温常压下运行等优点,具有良好的应用前景。为此,研究了空气载气下磁旋滑动弧放电等离子体的物理特性,并开展了甲烷部分氧化重整制氢实验。结果表明:空气体积流量分别为2 L/min、8 L/min、16 L/min时,电弧均可稳定旋转,转速最高为111 r/s,且存在固定的放电周期;而与传统刀片滑动弧不同的是,磁旋滑动弧在2 L/min的体积流量下依然可以维持稳定的运行和较长的电弧长度,从而有利于反应的充分进行;电弧长度和直径对放电电压、电流、功率、电流密度、电场强度和电导率等参数有直接影响。在甲烷部分氧化重整制氢实验中,CH_4的转化率和H_2的选择性均随过量空气系数的增加而先升后降,CH_4的转化率最高可达100%,H_2的选择性最高为42.42%,效果远好于传统的刀片式滑动弧。此外,微富氧的环境有利于甲烷的完全转化。研究结果证明磁旋滑动弧能够促进甲烷部分氧化重整制氢。