空心针板放电等离子体气体温度和振动温度研究

使用空心针板放电装置,以氩气作为导入气体,在大气环境下产生了1.6~3 cm波长的等离子体炬。利用发射光谱法,研究了等离子体炬弧根和弧梢处的气体温度和振动温度,以及它们随气体流量的变化。等离子体气体温度通过对OH基309 nm附近的谱带进行拟合得到,等离子体振动温度由氮分子第二正带系C3Πu—B3Πg计算得到。实验发现弧根和弧梢处的气体温度相等,并随着气体流量的增大而下降。当气体流量从3.0 mL.min-1增大到6.5 mL.min-1时,气体温度由350 K下降到300 K。当气体流量较小（如3.0 mL.min-1）时,弧梢处的振动温度（1 950 K）高于弧根处的振动温度（1 755 K）。随着气体流量的增大,弧梢处与弧根处的振动温度均下降,但弧梢处下降速率较快。当气体流量较大时,二者趋于相等。

CH_4-CO_2重整反应中工业技术的运用

甲烷-二氧化碳重整反应是当代研究的热点,目前对重整反应的研究有了新的进展,特别是近几年专家们利用非平衡等离子体、冷等离子体炬、介质阻挡放电等工业技术对重整反应进行试验,获得了可喜得成果,对这几种工业技术予以简述。

微波等离子体炬反应区的冷模测量与仿真

为了分析波导反应腔调谐参数以及微波源频率对等离子体反应区电场强度的影响,对2.45 GHz微波等离子体炬(MPT)的反应区进行了冷模测量实验,与专业高频电磁仿真软件(CST)电磁仿真进行对比,并通过热测实验验证。研究结果表明:冷模实验与仿真得到的各参数对反应区电场强度的影响规律相符,调谐最优值存在一定的偏差;该装置的能量辐射主要以磁耦合为主;在调谐圆柱总高度为45.21～50.04 mm时,反应区的电场强度较大;远离辐射孔时,微波能量迅速衰减。采用冷模实验得到的最优调谐参数,该波导装置在0.8～2.0 kW微波功率下成功激发开放稳定的氩气、氦气、氮气、空气等离子体炬。作为一种测量微波能量分布的方法,冷模实验可准确、有效地为大功率热测实验提供最优调谐参数。

基于35kW等离子体炬典型生物质气化处置及多工况影响研究

等离子体热处理技术用于煤/生物质等固体燃料的气化转化具有能量密度高、反应速率快的优势,研发及应用前景广阔。本研究基于35 kW级直流非转移弧氮气等离子体炬搭建了一套固体燃料等离子体气化研究实验平台,以大米为厨余垃圾生物质典型组分,开展了一系列多工况条件下的等离子体气化反应实验,得出以下结论:等离子体炬的运行输出功率需与物料投入速率进行匹配,本研究表明单位热值的物料配合0.26倍能量的等离子体功率输入可达到最佳气化工况;等离子气化效率的提高与颗粒在等离子射流中的停留时间密切相关,物料颗粒粒径的大小需尽可能的保证停留时间的延长;等离子气化反应在过量空气系数约为0.1时达到最佳,低于传统气化工艺参数0.3;一定的水分有助于等离子气化反应的进行,本研究中最佳含水率为8.4%;等离子气化过程物料中加入5%的K2CO3盐有利于促进气化反应进行,同时降低气化残渣的石墨化程度;本研究最佳工况所实现的冷煤气效率为30.6%,仍需对系统进行优化以进一步提升气化效率。