زوج شدن اکسایشی متان (OCM) در رآکتور تخلیه الکتریکی هاله منفی

Abstract

بررسی حاضر بر روی زوج شدن اکسایشی متان در فشار اتمسفری و محیط پلاسمای سرد حاصل از تخلیه الکتریکی هالهdc متمرکز شده است. گونه های مختلف یونهای منفی اکسیژن حاصل از هاله مذکور ، در واکنش با متان،سبب ایجاد رادیکالهای آزاد متیل و شروع واکنش OCM می گردند. محصولات واکنش شامل هیدروکربنهای C2 (استیلن،اتیلن و اتان) وسایر گونه های کربنی نظیر رسوبات کربنی ، H2O.CO2 و گاز سنتز(H2+CO) می باشد. ترکیبات دیگری،از جمله متانل،در محصولات مشاهده نشد. در این تحقیق تأثیر نسبت متان به اکسیژن در خوراک ورودی و دبی جریان خوراک بر روی گزینش پذیری و بازدهی محصولات مطلوب C2 و همچنین درصد تبدیل متان مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشها فقط به واسطه تخلیه الکتریکی هاله منفی صورت گرفته(از هیچ کوره یا منبع گرمائی استفاده نشده است)، و دمای درون رآکتور فقط در اثر واکنشهای گرمازا و تخلیه الکتریکی به میزان اندک (°C 200-100)،افزایش یافته است.نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد که کاهش دبی خوراک(افزایش زمان اقامت) سبب افزایش درصد تبدیل متان و کاهش تدریجی گزینش پذیری C2 گردیده و در نتیجه به میزان قابل توجهی بازدهی محصولات مطلوب را افزایش میدهد .بعلاوه افزایش نسبت متان به اکسیژن در دبی ثابت،سبب افزایش گزینش پذیری C2 گردیده و درصدهای تبدیل متان و بازدهی C2،در نسبت متان به اکسیژن 5 ، دارای ماکزیمم هستند. با توجه به آزمایشهای حالت پایدار(تغییر نسبت متان به اکسیژن و دبی جریان خوراک)،بیشترین بازدهی محصول C2،1/23% می باشد که از 35% تبدیل متان و 66% گزینش پذیری C2 در دبی ورودی cm3/min 5/5 ، نسبت متان به اکسیژن 5 و شدت جریان mA4 در ولتاژ اعمال شدهkV2/2 بدست آمده است. در هر حال نتایج حاصل از این بررسی نشان میدهد که تکنیک های تخلیه الکتریکی dc میتواند ترفند و راهکار مناسبی برای تبدیل مستقیم متان به هیدروکربنهای با ارزشتر باشد.