热等离子体法裂解碳氢化合物制备炭黑的热力学研究

用Gibbs自由能最小法计算了在不同温度下,不同体系的碳氢化合物裂解的平衡组成.考察了不同压力和温度下,以甲烷、乙烷和苯为原料时系统中主要组分的浓度随反应条件的变化;改变了等离子体工作气的种类,考察了工作气对平衡组分的影响.计算结果表明:低温裂解碳氢化合物有利于生成固体的碳,在很高温度下,体系中仅有气相碳、氢自由基等组成,容易形成纳米碳管和纳米碳球;热裂解时使用氮等离子体将产生大量的毒气,而使用空气等离子体可以适当减少毒气的生成,但是纳米碳球和纳米碳管的产率下降.