超過濃メタン火炎の高速クエンチングによる高効率C_2生成

超富甲烷火焰快速熄灭高效生成C_2

基本信息

批准号：
01550756
负责人：
新井紀男
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至 1990
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01550756/
关键词：
過濃燃焼 C_2生成セラミックスバ-ナ

项目摘要

天然ガスは、現在わが国において約95%以上が電力、燃料用という偏った形態で消費されているが、他の炭化水素系エネルギ-資源の石油、石炭との相互補完という観点から、化学工業用原料として利用拡大を計ることが重要である。本研究は、触媒寿命などの点から限界視されているメタンの酸化カップリングに代わる反応ル-トとして、超過濃メタン火炎の高速クエンチングによるC_2生成法を提案し、メタンからC_2成分への転化を最大とする反応条件を見い出すことを目的として行った。1.メタンの過濃側可熱限界の拡張通常のメタン燃焼の過濃側可燃限界当量比1.6を4.0程度まで限界拡張するため、本研究では、燃焼熱を輻射熱形態で効率よく炉内熱循環しうると考えられる多孔体セラミックを用いた炉内燃焼法を採用して実験的検討を行った。具体的には当量比を変化させた燃焼条件下での、燃焼温度及び燃焼生成物を測定し、燃焼の安定性を含めた基本的燃焼特性について検討した。その結果、当量比2.0で表面温度は1000K程度の燃焼を維持できたが、多孔体セラミックの表面温度が過濃側可熱限界に大きく影響することから、さらに限界を拡張するために、輻射熱の有効利用ができる対向流型多孔体セラミックス燃焼器の利用を検討中である。2.燃焼生成物についての検討燃焼生成物については、本研究では、当量比1.8付近でC_2H_4が0.1%、C_2H_6が0.05%生成する結果が得られた。さらにC_2成分の生成を促進させるには、C_2成分の前駆体CH_3ラジカルを増加させる必要があり、反応プロモ-タ-としてのC_3H_8、H_2などをメタンに予混合し、C_2転化反応への促進効果について検討を行う予定である。また、反応途中で火炎を速やかにクエンチングすることで、CH_2ラジカルの重合によるC_2転化の高効率化も考えられるので、今後検討を行う予定である。

目前，日本以有偏见的电力和燃料形式消耗了超过95％的天然气，但是从相互补充其他用石油和煤炭的其他基于碳氢化合物的能源来互补的角度，将其用作化学工业的原料很重要。这项研究提出了一种通过高速淬灭过量浓缩的甲烷火焰作为替代甲烷的氧化偶联的一种反应来源来产生C_2的方法，该反应源被认为在催化剂寿命和其他因素方面受到限制，并且是为了找到最大化甲烷与C_2组分的反应条件的目的。 1。甲烷的热极限膨胀以扩展正常甲烷燃烧的过度浓缩侧的燃烧极限比，至约4.0的极限，本研究使用了使用多孔陶瓷的内部炉燃烧方法，该方法被认为能够以辐射热的形式在炉子中有效地在炉子中有效热循环。具体而言，在燃烧条件下测量了燃烧温度和燃烧产物的等效比率不同，并检查了包括燃烧稳定性在内的基本燃烧特性。结果，表面温度保持在约1000k，等效比为2.0，但是由于多孔陶瓷的表面温度对过度浓缩侧的热限制具有重大影响，以便进一步扩大极限，因此我们目前正在考虑使用一种可以有效利用辐射热的多孔型陶器。 2。关于燃烧产物的燃烧产物的研究，在这项研究中，C_2H_4的等效比率约为1.8，而C_2H_4的生产为0.1％，C_2H_6的生产为0.05％。此外，为了促进C_2分量的形成，有必要增加C_2组件的前体CH_3激进分子，以及C_3H_8，H_2等，因为用甲烷将反应启动子用甲烷对其进行了混合，以检查启动子对C_2转换反应的影响。此外，通过在反应过程中迅速淬灭火焰，可以通过聚合CH_2激素来提高C_2转化的效率，因此我们计划将来进行研究。