旋轉(zhuǎn)弧氫等離子體裂解丙烷制乙炔研究的開(kāi)題報(bào)告

旋轉(zhuǎn)弧氫等離子體裂解丙烷制乙炔研究的開(kāi)題報(bào)告題目：旋轉(zhuǎn)弧氫等離子體裂解丙烷制乙炔研究一、研究背景及意義：乙炔是一種重要的化工原料，廣泛用于有機(jī)合成、塑料制造等領(lǐng)域。目前，乙炔的生產(chǎn)主要基于礦物燃料，在環(huán)保和能源安全的背景下，從可再生資源中制備乙炔成為了一種重要的發(fā)展方向。丙烷作為一種廣泛存在于生物和地球資源中的低碳化合物，其制備乙炔的方法備受關(guān)注。在過(guò)去的研究中，常用的丙烷制備乙炔的方法包括熱裂解、催化裂解和等離子體裂解等。而以等離子體裂解丙烷制備乙炔的方法由于其產(chǎn)率高、能耗低，成為當(dāng)前備受關(guān)注的制備乙炔的方法之一。而旋轉(zhuǎn)弧氫等離子體作為等離子體裂解丙烷制備乙炔的一種新型技術(shù)，正逐漸成為研究的熱點(diǎn)之一。二、研究?jī)?nèi)容：本研究旨在通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)弧氫等離子體裂解丙烷制備乙炔，采用多種表征手段，研究其反應(yīng)機(jī)理及影響產(chǎn)率的因素，為該技術(shù)的應(yīng)用提供理論和實(shí)踐上的支持。具體研究?jī)?nèi)容如下：（1）搭建旋轉(zhuǎn)弧氫等離子體裂解丙烷制備乙炔實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）通過(guò)質(zhì)譜、紅外、核磁等表征手段，研究反應(yīng)中的化學(xué)機(jī)理和產(chǎn)品分布。（3）探究反應(yīng)過(guò)程中參數(shù)的影響因素，包括等離子體功率、丙烷流量、反應(yīng)溫度等。（4）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，提高乙炔產(chǎn)率，降低能耗。（5）量產(chǎn)驗(yàn)證。三、研究方法：本研究采用實(shí)驗(yàn)研究的方法，通過(guò)設(shè)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)參數(shù)，結(jié)合質(zhì)譜、紅外、核磁等表征手段，研究旋轉(zhuǎn)弧氫等離子體裂解丙烷制備乙炔的反應(yīng)機(jī)理及影響產(chǎn)率的因素。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，確定最佳的反應(yīng)參數(shù)，優(yōu)化產(chǎn)率，降低能耗。四、預(yù)期研究成果：通過(guò)本研究，預(yù)期能夠獲得以下成果：（1）建立旋轉(zhuǎn)弧氫等離子體裂解丙烷制備乙炔的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）明確反應(yīng)機(jī)理，探究影響乙炔產(chǎn)率的因素。（3）確定最佳的反應(yīng)參數(shù)，提高乙炔產(chǎn)率，降低能耗。（4）為該技術(shù)的應(yīng)用提供理論和實(shí)踐上的支持。五、研究計(jì)劃及進(jìn)度安排：時(shí)間節(jié)點(diǎn)計(jì)劃內(nèi)容2021年11月研究方案確定，文獻(xiàn)調(diào)研2022年1月實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)條件確定，試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)2022年3月實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，初步分析2022年6月反應(yīng)機(jī)理分析及參數(shù)優(yōu)化2022年9月結(jié)果總結(jié)分析，論文撰寫，開(kāi)題報(bào)告答辯2023年1月論文修改及完善，準(zhǔn)備答辯六、參考文獻(xiàn)：1.HaoY.,WeiJ.,WangD.,etal.Theeffectofcokedepositionontheperformanceofmodifiedzeolitecatalystsforthedirectconversionofmethanetohigherhydrocarbons.ApplCatalA,2019,568,158-169.2.ZhangJ.,LiW.,YueX.,etal.ConversionofMethanetoEthyleneoverOrganic-ModifiedH-ZSM-5CatalystwithoutCO2Emission.IndEngChemRes,2021,60(12),4775-4784.3.HeX.,GaoP.,YuB.,etal.Advancesincatalyticconversionofmethanetoethyleneandpropylene.EnergyChem,2020,2(2),100025.4.YeJ.,JuY.,ChenC.,etal.ConversionofmethanetoethyleneandaromaticsoveraMoOx/HZSM-5catalystpreparedbythesonochemicalmethod.RSCAdv,2019,9(66),38438-38446.5.HanL.,WuZ.,ShenC.,etal.Thecatalyticandkineticstudyofmethaneconversion