为研究CH4低温等离子体活化制备甲醇和合成气的工艺条件及反应机理,对CH4-O2-N2-Ar-H2O体系进行了介质阻挡放电实验,探究CH3OH、CO、H2等产物生成的可能路径。结果表明:CH4-O2-N2-Ar-H2O反应体系介质阻挡放电的主要产物为CH3OH、CO、H2、CO2和少量的C2H6、C2H4、C2H2;CH3OH产率随着O2与N2体积分数比、Ar体积分数、水与碳体积分数比、气体总流量的增加先增大后减少;CO产率随着O2与N2体积分数比、Ar体积分数、水与碳体积分数比的增加先增加后降低,随着气体总流量的增加逐渐降低;H2产率与O2与N2体积分数比、气体总流量负相关,与Ar体积分数、水与碳体积分数比正相关;在O2与N2体积分数比为1.35、Ar体积分数为20%、水与碳体积分数比为0.37的条件下,当气体总流量240 mL/min时,CH3OH产率取得最大值,为3.23%,当气体总流量122 mL/min时,CO和H2产率取得最大值,分别为15.46%和38.60%。该研究可有效拓展煤矿瓦斯的利用途径和范围。

黑龙江省自然科学基金（E2018053）；

0 引 言
1 实 验
1.1 实验装置与试剂
1.2 实验及分析方法
1.3 数据处理方法
2 结果与讨论
2.1 O2与N2体积分数比对反应的影响
2.2 Ar体积分数对反应的影响
2.3 水与碳体积分数比对反应的影响
2.4 气体总流量对反应的影响
2.5 反应机理
3 结 论

徐锋,于淼,李凡,聂欣雨.低温等离子体活化CH_4-O_2-N_2-Ar-H_2O 体系制甲醇和合成气[J].黑龙江科技大学学报,2021,31(01):21-27.