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摘要
随着温室气体CH4与CO2排放量的逐年增加，全球气温上升、全球变暖加剧。CH4-CO2重整(CRM)能够有效降低温室气体的排放量，且重整产物为合成气(CO和H2)，能提高碳资源的利用率。通过CRM装置完成了反应过程及产物分析，结合流体仿真软件Fluent与化工模拟软件Chemkin模拟揭示了等离子体作用下CRM制合成气反应过程中进料速率、进料比(n(CO2):n(CH4))及等离子体功率对反应器内部温度场与浓度场分布的影响规律。结果表明，随着进料速率提高，物流在反应器内涡流作用加剧，导致反应器底部温度变高，CH4所参与副反应的平衡向正方向移动，参与主反应的CH4减少，对CO、H2的选择性降低。相同进料速率下，进料比越大，目标产物产量越高，过量的CO2发生副反应，导致CO的增量大于H2的增量。大功率等离子体提供的高温环境会促进CH4和CO2形成高能量自由基，瞬间发生自由基反应，加快反应进程。本研究可为等离子体活化CRM反应工艺技术的优化提供理论基础和应用指导。
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