旋转弧氢等离子体裂解丙烷制乙炔研究的开题报告

旋转弧氢等离子体裂解丙烷制乙炔研究的开题报告题目：旋转弧氢等离子体裂解丙烷制乙炔研究一、研究背景及意义：乙炔是一种重要的化工原料，广泛用于有机合成、塑料制造等领域。目前，乙炔的生产主要基于矿物燃料，在环保和能源安全的背景下，从可再生资源中制备乙炔成为了一种重要的发展方向。丙烷作为一种广泛存在于生物和地球资源中的低碳化合物，其制备乙炔的方法备受关注。在过去的研究中，常用的丙烷制备乙炔的方法包括热裂解、催化裂解和等离子体裂解等。而以等离子体裂解丙烷制备乙炔的方法由于其产率高、能耗低，成为当前备受关注的制备乙炔的方法之一。而旋转弧氢等离子体作为等离子体裂解丙烷制备乙炔的一种新型技术，正逐渐成为研究的热点之一。二、研究内容：本研究旨在通过使用旋转弧氢等离子体裂解丙烷制备乙炔，采用多种表征手段，研究其反应机理及影响产率的因素，为该技术的应用提供理论和实践上的支持。具体研究内容如下：（1）搭建旋转弧氢等离子体裂解丙烷制备乙炔实验系统。（2）通过质谱、红外、核磁等表征手段，研究反应中的化学机理和产品分布。（3）探究反应过程中参数的影响因素，包括等离子体功率、丙烷流量、反应温度等。（4）优化实验条件，提高乙炔产率，降低能耗。（5）量产验证。三、研究方法：本研究采用实验研究的方法，通过设计多组实验参数，结合质谱、红外、核磁等表征手段，研究旋转弧氢等离子体裂解丙烷制备乙炔的反应机理及影响产率的因素。通过对实验数据的分析和处理，确定最佳的反应参数，优化产率，降低能耗。四、预期研究成果：通过本研究，预期能够获得以下成果：（1）建立旋转弧氢等离子体裂解丙烷制备乙炔的实验系统。（2）明确反应机理，探究影响乙炔产率的因素。（3）确定最佳的反应参数，提高乙炔产率，降低能耗。（4）为该技术的应用提供理论和实践上的支持。五、研究计划及进度安排：时间节点计划内容2021年11月研究方案确定，文献调研2022年1月实验系统设计，实验条件确定，试验参数设计2022年3月实验数据采集，初步分析2022年6月反应机理分析及参数优化2022年9月结果总结分析，论文撰写，开题报告答辩2023年1月论文修改及完善，准备答辩六、参考文献：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