Технология получения жидкого топлива из газа в плазме барьерного разряда, выгодно отличается от других известных способов.

 

Во-первых – синтез жидких продуктов из газа проходит всего в одну стадию.

Во-вторых – реакция идёт без применения катализаторов, при комнатной температуре, и атмосферном давлении.

 

В связи с искровым характером микроразрядов в плазме барьерного разряда, заряженные частицы достигают высоких энергий и поэтому развиваются очень высокие температуры.

Вследствие этого отдельный микроразряд обладает сильным деструктивным действием, разрушая молекулы газа на более или менее мелкие радикалы и свободные атомы. Однако эти первичные продукты реакции, быстро попадая в среду низкой температуры, содержащую исходные молекулы, реагируют с ними, вызывая различные реакции конденсации и полимеризации.

 

Поэтому в целом барьерный разряд обладает полимеризующим действием.

 

Например, из газообразных углеводородов образуются различные жидкие и твёрдые углеводороды.

Так, Линд и Глоклер показали, что при пропускании метана через 11 последовательно соединённых озонаторов около 40%  газа превращается в жидкие углеводороды. Сходные результаты были получены и для пропана.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   Прибор Линда: получение жидких углеводородов из газов в барьерном разряде

 

 

11 последовательно соединенных трубок с натянутыми по оси проволоками. К этим проволокам подводилось переменное высокое напряжение.  В каждой из трубок  шел разряд (барьерная корона), и газ последовательно проходил через все трубки; вторым электродом служил заземленный   раствор углекислого натра.

 

В направлении струи газа для жидкостей, собранных в отдельных трубках, менялись следующие факторы:  количество жидкости (оно росло), молекулярный вес (он уменьшался), плотность и молекулярная рефракция.

Чем больше был выход в трубке, тем меньше  оказывался молекулярный вес  жидкости.

Это, очевидно,  означает, что чем скорее  жидкость попадает в ловушку, чем меньше она подвергается  действию разряда, тем меньше размер получающихся  укрупненных молекул.

 

Состав жидких продуктов сильно зависит от температуры стенок озонатора. Повышение температуры от 35 до 70 градусов, привело к снижению среднего молекулярного веса жидких продуктов от 467 до 105.

В полученном жидком конденсате обнаружено около 10 компонентов:

жирные углеводороды с открытой цепью ( до С8 ), небольшие количества циклических углеводородов ( С5, С6 ), следы бензола. Среднее отношение углерода к водороду в конденсате близко к 1:2.

 

В дальнейшем Линд  перешел к изучению полимеризации газов в барьерном разряде  при низких давлениях и коротких  экспозициях.

 

Прежде всего, был исследован метан при 5 различных давлениях (811, 400, 182, 59 и 32 мм Hg).

Оказывается, что относительное количество  прореагировавшего метана быстро росло с понижением давления (таблица 13).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Состав жидкости был, примерно, одинаков при разных экспозициях. В начале реакции образуется меньше  жидкости, чем в конечной стадии. До начала реакции проходил период индукции около 20 мин., затем шло образование жидкости с выделением водорода.

Получение жидких углеводородов в барьерном электрическом разряде