一种低温等离子体介质阻挡放电液膜反应器及其甲烷选择氧化反应的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种低温等离子体介质阻挡放电液膜反应器及其甲烷选择氧化反应的应用。所述装置包括中心高压电极，盐水低压电极，变径玻璃管、液膜进水器聚四氟卡套一和气液出口聚四氟卡套二；所述高压电极置于所述变径玻璃管的中心，由上下两个卡套固定；甲烷和氧气原料气体从左端进气口沿高压电极的缝隙进入，水从右端进水口进入，漫过水槽后沿窄斜面流入玻璃管内侧，形成紧贴玻璃管内壁的液膜，通过循环盐水(低压电极)包围的放电区间，该液膜可以快速吸收生成含氧化合物，使其快速脱离放电区间，抑制过度氧化。利用该装置可在常温常压下实现甲烷和氧气的高效活化和转化，显著提高甲醇等含氧化合物的收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开涉及等离子体合成化学，尤其涉及一种低温等离子体介质阻挡放电液膜反应器及其甲烷选择氧化反应的应用。

技术介绍

1、环境污染逐渐加剧以及石油、煤炭等资源的日益紧缺，我国天然气及水电、核电、风电等清洁能源占比未来发展空间巨大，随着能源结构的调整，天然气的转化利用在能源催化领域的重要性和研究热度不断增加。相对于高能耗和高设备投资的间接转化路径(甲烷→合成气→甲醇等)，采用等离子体技术可以在常温常压下使用分子氧(o2)将廉价天然气的主要组分甲烷(ch4)直接转化为便于运输的液相甲醇等含氧化合物，可以极大的降低投资费用，尤其针对偏远地区的甲烷气体资源开发具有显著优势。但高度对称的甲烷分子具有四个等效c-h键，且c-h键的解离能高达439.3kj·mol-1(标准条件)，含有官能团的目标产物甲醇、甲醛、甲酸等相对于甲烷更活泼，等离子体场中激发的高能电子等物种容易使甲烷及中间产物过度氧化为co或co2，因此，等离子体催化甲烷选择氧化面临转化率和选择性难以兼顾的问题。

2、介质阻挡放电(dbd)是常温常压条件下等离子体催化甲烷选择氧化反应最常用和简本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低温等离子体介质阻挡放电液膜反应器，其特征在于，包括中心高压电极(2)、变径玻璃管(3)、液膜进水器聚四氟卡套(4)、气液出口聚四氟卡套(5)，所述中心高压电极(2)依次贯穿过液膜进水器聚四氟卡套(4)、变径玻璃管(3)及气液出口聚四氟卡套(5)的中心，所述变径玻璃管(3)中间管区的直径小于两端，为放电区间(1)，所述放电区间(1)的玻璃管内壁有稳定流动的液膜。

2.根据权利要求1所述的一种低温等离子体介质阻挡放电液膜反应器，其特征在于，所述高压电极(2)为薄壁玻璃管内部填充NaCl溶液、金属棒、带有玻璃外壳的金属棒及中心填满金属粉末的玻璃管中的一种；其中薄壁玻璃管的...

【技术特征摘要】

1.一种低温等离子体介质阻挡放电液膜反应器，其特征在于，包括中心高压电极(2)、变径玻璃管(3)、液膜进水器聚四氟卡套(4)、气液出口聚四氟卡套(5)，所述中心高压电极(2)依次贯穿过液膜进水器聚四氟卡套(4)、变径玻璃管(3)及气液出口聚四氟卡套(5)的中心，所述变径玻璃管(3)中间管区的直径小于两端，为放电区间(1)，所述放电区间(1)的玻璃管内壁有稳定流动的液膜。

2.根据权利要求1所述的一种低温等离子体介质阻挡放电液膜反应器，其特征在于，所述高压电极(2)为薄壁玻璃管内部填充nacl溶液、金属棒、带有玻璃外壳的金属棒及中心填满金属粉末的玻璃管中的一种；其中薄壁玻璃管的壁厚为0.05-1mm。

3.根据权利要求1所述的一种低温等离子体介质阻挡放电液膜反应器，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的一种低温等离子体介质阻挡放电液膜反应器，其特征在于，所述固定高压电极的螺纹接口(7)由聚四氟密封环和中空的peak...

【专利技术属性】
技术研发人员：解则安，赵震，王璐，王新，李文翠，范晓强，孔莲，肖霞，李东，
申请(专利权)人：沈阳师范大学，
类型：发明
国别省市：