丙烷脱氢反应过程的研究 Ⅰ.空管材质和器壁的影响

分别以石英管和不锈钢管为反应器材质,采用空管流动方式,在350~700℃内,测定了反应器内丙烷和丙烯的热解转化率和产物分布,考察了反应器器壁处理及加入氢气的影响。实验结果表明,不同材质反应器内丙烷热解程度均明显强于丙烯,热解产物组成和分布亦不同。600℃下丙烷热解受器壁催化效应影响,高温（700℃）时则呈现气相自由基反应特征;而丙烯热解始终由器壁催化作用主导。高温（700℃）时石英管反应器内的丙烷转化率明显高于不锈钢管反应器,而不锈钢管反应器器壁的催化作用强于石英管反应器,导致丙烷和丙烯深度脱氢而结焦。用磷酸和硝酸钝化可分别降低石英管和不锈钢管反应器器壁的低温催化活性。在两种反应器内加入氢气均能明显增强丙烷的高温热解,但均能抑制丙烯的高温热解。加入氢气能减少深度脱氢反应,但不锈钢管反应器器壁上仍有结焦。

HL-2M装置初始等离子体放电阶段的直流辉光放电清洗系统研制

基于HL-2M托卡马克初始等离子体放电的工程需求,设计并研制了直流辉光放电清洗系统,包括电极、馈线、电源、控制以及监测等关键部件和辅助子系统。研制完成后开展了系统装配和工程调试,并投入到首次等离子体放电。实验结果表明,该直流辉光放电系统运行稳定、可靠,且此辉光放电清洗显著降低了真空室本底杂质浓度,能满足HL-2M装置初始等离子体放电的壁条件需求。

氦、氢直流辉光清洗对杂质的清除实验

直流辉光放电清洗在现代聚变装置上应用非常广泛，如JT－60U，JET，TFTR等。HL－1M装置是单层真空室结构，其材料为00Cr18Ni10Ti不锈钢和石墨孔栏，石墨覆盖整个真空室内壁表面的6％,使用2套超高真空机组抽气。因此真空室内可能有金属杂质Cr,Ni等，主要来源于器壁；还含有杂质Si，B等，主要来源于器壁的原位沉积处理，如硅化[直流辉光放电清洗（GDC）（SiH4+He)]，硼化[GDC(C2B10H12+He)]等。而目前运行的聚变装置中主要是来源于石墨的低Z杂质（C和O等），对第一壁进行He、H2、H2O等。由此可知，真空室器壁内表层的吸附物大致为金属氧化物、非金属氧化物、碳氢化合物、氢氧化合物等，为了更好地控制密度和真空壁条件达到清除其杂质的目的，我们分别用He,H2对真空室器壁进行直流辉光放电清洗。

HL-2A装置硅化对杂质线辐射的影响

在2004年的实验中，首次在HL-2A偏滤器装置上进行了硅化器壁处理，在这种硅化器壁的条件下，对轻重杂质的线辐射进行了研究，并与无硅化条件下的杂质特性作了比较。在实验中，通过观测杂质的辐射特性研究了硅化对杂质的吸附作用和硅化效果的维持。并通过调整硅化后的辉光放电清洗，研究了硅化对氢再循环的影响。