3.3. Effect of introducing feed gas

3.3. Effect of introducing feed gases into discharge region
To further lower the energy consumption, the experiments in mode 3 are also carried out. In this case, the input power
is 14.4 kW; 500 g commercial Z107 Ni/Al2O3 catalysts are placed at the bottom of the reactor; the mole ratio of CH4/
CO2 is 4/6; the discharge gases include Ar (1.9 m3/h, inlet I), N2 (1 m3/h, inlet II) and parts of feed gases (1.5 m3/h, inlet II);the other part of feed gases (3.5 m3/h or 5 m3/h) is introduced into the reactor from inlet III. Certainly, the total feed gases flux is the sum of the feed gases introduced into the reactor from inlet II and III. The experimental results are shown
in Fig. 4.
It can be seen clearly that, the best performance is obtained in mode 3 when the feed flux is 5 m3/h. The conversions of CH4 and CO2 are 77% and 62%, respectively; and the selectivities of H2 and CO are 88% and 97%, respectively. Though the experiment with the feed gases flux of 6.5 m3/h is also tested in mode 3, the performance is not as good as that with the feed gases flux of 5 m3/h.
The excellent performance of the reforming process in mode 3 should be due to the different reaction courses.
Different from feed gases introduced from inlet III, the feed gases introduced from inlet II can be activated directly by
energetic particles in plasma discharge region. Thus, this part of feed gases can react more completely according to the
following mechanism:
CH4 þ
e;N;Ar;N 2/C þ 2H2 þ ðe;N; Ar;N2Þ (1)
CO2 þ
e;N;Ar;N 2/CO þ O þ ðe;N; Ar; N2Þ (2)
C þ O/CO (3)
Furthermore, compared with mode 2, the flux of the total gases (Ar þ N2 þ CH4 þ CO2) introduced into the reactor in
mode 3 is reduced even if the feed gases flux is still 5 m3/h. For this reason, the temperatures of both plasma jet and catalyst bed in mode 3 must be higher than that in mode 2, which insures the better performance of the “two-stage reaction” in mode 3.
Profiting from the energetic particle impact and the “twostage reaction”, the SE decreases to 193 kJ/mol and the ECE
increases to 66% in mode 3. This result is encouraging, as it is very close to that of steam-methane reforming which will be analyzed in our next paper.
In order to make a comparison here, the results of CO2 reforming CH4 by different thermal plasmas are listed in Table
1. We can see clearly that the synthetical result of this work is optimal, and it may be more appropriate to scale up and
realize the industrial application than others.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.3. ผลของการแนะนำอาหารก๊าซในภูมิภาคจำหน่ายการเพิ่มเติมต่ำกว่าปริมาณการใช้พลังงาน ทดลองในโหมด 3 ยังทำ ในกรณีนี้ พลังงานป้อนเข้าเป็น 14.4 kW 500 กรัมค้า Z107 Ni/Al2O3 สิ่งที่ส่งเสริมอยู่ที่ด้านล่างของเครื่องปฏิกรณ์ อัตราส่วนโมลของ CH4 /CO2 เป็น 4/6 ก๊าซปล่อยรวม Ar (1.9 m3/h ทางเข้าของฉัน), N2 (1 m3/h ทางเข้าของ II) และส่วนของอาหารก๊าซ (1.5 m3/h ทางเข้าของ II) ส่วนอื่น ๆ ของตัวดึงข้อมูลก๊าซ (3.5 m3/h หรือ 5 m3 h) ถูกนำเข้าสู่ระบบจากทางเข้าของ III แน่นอน การไหลก๊าซรวมตัวดึงข้อมูลเป็นผลรวมของก๊าซตัวดึงข้อมูลนำเข้าสู่ระบบจากทางเข้าของ II และ III แสดงผลการทดลองใน Fig. 4 จะเห็นได้ชัดเจนว่า ในที่สุดได้รับในโหมด 3 เมื่อไหลอาหาร 5 m3/h แปลงของ CH4 และ CO2 มีการ 77% และ 62% ตามลำดับ และ selectivities ของ CO และ H2 88% และ 97% ตามลำดับ แม้ว่ายังมีทดสอบทดลอง ด้วยไหลก๊าซตัวดึงข้อมูลของ 6.5 m3/h ในโหมด 3 ประสิทธิภาพไม่ได้ดีเท่าที่ มีฟลักซ์ก๊าซตัวดึงข้อมูลของ 5 m3/h ประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมของการ reforming ในโหมด 3 ควรเนื่องจากหลักสูตรปฏิกิริยาแตกต่างกันแตกต่างจากก๊าซตัวดึงข้อมูลที่แนะนำจากทางเข้าของ III ก๊าซตัวดึงข้อมูลแนะนำจากทางเข้าของ II สามารถเรียกใช้โดยตรงอนุภาคที่มีพลังในพื้นที่ปล่อยพลาสมา ดังนั้น อาหารก๊าซแห่งนี้สามารถตอบสนองต่อขึ้นอย่างสมบูรณ์ตามกลไกต่อไปนี้:CH4 þ e N Ar N 2 /C þ 2 þ 2H ðe N ร้อง N2Þ (1)CO2 þ e N Ar N 2 /CO þ O þ ðe N ร้อง N2Þ (2)Þ C CO O (3) นอกจากนี้ เมื่อเทียบกับโหมด 2 ฟลักซ์ของการรวมก๊าซ (Ar þþ N2 CH4 þ CO2) นำเข้าสู่ระบบในโหมด 3 จะลดลงแม้ว่าฟลักซ์อาหารก๊าซยังคงเป็น 5 m3/h ด้วยเหตุนี้ อุณหภูมิทั้งพลาสม่าเจ็ทและเศษเตียงในโหมด 3 ต้องสูงกว่าในโหมด 2 ซึ่งภัยประสิทธิภาพของ "ปฏิกิริยาสอง" ในโหมด 3 Profiting จากผลกระทบอนุภาคที่มีพลังและ "ปฏิกิริยา twostage", SE ลดล 193 โมลและ ECEเพิ่มขึ้นเป็น 66% ในโหมด 3 ผลลัพธ์นี้เป็นนิมิต มันเป็นความใกล้เคียงกับที่ของมีเทนไอน้ำปฏิรูปซึ่งจะวิเคราะห์ในกระดาษของเราต่อไป เพื่อทำการเปรียบเทียบ ที่นี่ ผลของ CO2 ปฏิรูป CH4 โดย plasmas ความร้อนแตกต่างกันอยู่ในตาราง1. เราจะเห็นชัดเจนว่า ผล synthetical ของงานนี้คือดีที่สุด และมันอาจจะเหมาะสมมากในการปรับ และรู้ใช้อุตสาหกรรมอื่น ๆ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.3 ผลกระทบของการแนะนำก๊าซฟีดเข้ามาในภูมิภาคปล่อยเพื่อเป็นการลดการใช้พลังงานในการทดลองในโหมด 3 นอกจากนี้ยังดำเนินการออก
ในกรณีนี้อำนาจการป้อนข้อมูลเป็น 14.4 กิโลวัตต์;
500 กรัมพาณิชย์ Z107 Ni / Al2O3 ตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกวางไว้ที่ด้านล่างของเครื่องปฏิกรณ์; อัตราส่วนโมลของ CH4 /
CO2 คือ 06/04; ก๊าซปล่อยรวมเท่น (1.9 m3 / ชมเข้า I) N2 (1 m3 / ชมเข้า II) และชิ้นส่วนของก๊าซฟีด (1.5 m3 / ชมเข้าครั้งที่สอง); ส่วนอื่น ๆ ของก๊าซฟีด (3.5 m3 / ชั่วโมงหรือ 5 m3 / เอช) จะถูกนำเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์จากทางเข้าที่สาม แน่นอนว่าฟีดฟลักซ์ก๊าซรวมผลรวมของก๊าซฟีดนำเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์จากทางเข้าที่สองและสาม ผลการทดลองแสดงให้เห็นในรูป
4.
จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าผลการดำเนินงานที่ดีที่สุดจะได้รับใน 3 โหมดเมื่อฟลักซ์อาหารคือ 5 m3 / ชั่วโมง แปลงของ CO2 และ CH4 เป็น 77% และ 62% ตามลำดับ; และการเลือกเกิดของ H2 และ CO เป็น 88% และ 97% ตามลำดับ แม้ว่าการทดสอบด้วยการไหลก๊าซฟีด 6.5 m3 / การชั่วโมงมีการทดสอบในโหมด 3 ประสิทธิภาพไม่ดีเท่าที่มีการไหลของก๊าซฟีด 5 m3 / ชม.
ผลการดำเนินงานที่ดีของกระบวนการปฏิรูปในโหมด 3 ควร จะเป็นเพราะหลักสูตรปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน.
แตกต่างจากก๊าซอาหารแนะนำจากทางเข้า III,
ก๊าซอาหารแนะนำจากทางเข้าที่สองสามารถใช้งานได้โดยตรงจากอนุภาคพลังงานในภูมิภาคปล่อยพลาสม่า ดังนั้นส่วนหนึ่งของก๊าซฟีดนี้สามารถตอบสนองมากขึ้นสมบูรณ์ตามกลไกต่อไปนี้:?? CH4 þอี; ไม่มี; เท่; ไม่มี? 2 / C þ 2H2 þ De; ไม่มี; Ar; N2Þ (1) CO2 þจ?? n? เท่;? n? 2 / CO þ O þ De;? n; Ar; N2Þ (2) C þ O / CO (3) นอกจากนี้เมื่อเทียบกับ 2 โหมดการไหลของก๊าซทั้งหมด (Ar þ N2 þ CH4 þ CO2) นำเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ในโหมด3 จะลดลงแม้ว่าก๊าซฟีดฟลักซ์เป็น ยังคง 5 m3 / ชั่วโมง ด้วยเหตุนี้อุณหภูมิของทั้งสองเจ็ทพลาสม่าและตัวเร่งปฏิกิริยาเตียงในโหมด 3 จะต้องสูงกว่าในโหมด 2 ซึ่งมั่นใจได้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของ "ปฏิกิริยาสองขั้นตอน" ในโหมด 3. Profiting จากผลกระทบของอนุภาคที่มีพลังและ "ปฏิกิริยา twostage" ที่ SE ลดลงถึง 193 กิโลจูล / โมลและอีซีเพิ่มขึ้นถึง66% ในโหมด 3. ผลที่ได้นี้จะส่งเสริมให้มันเป็นมากใกล้เคียงกับไอปฏิรูปก๊าซมีเทนซึ่งจะได้รับการวิเคราะห์ในบทความต่อไปของเราเพื่อที่จะทำให้การเปรียบเทียบที่นี่ผลของ CO2 ปฏิรูป CH4 โดยพลาสมาความร้อนที่แตกต่างกันมีการระบุไว้ในตารางที่1 เราจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าผลการสังเคราะห์ของงานนี้เป็นที่ดีที่สุดและมันอาจจะเหมาะสมกว่าที่จะไต่ขึ้นและตระหนักถึงการใช้ในอุตสาหกรรมกว่าคนอื่น ๆ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3.3 . ผลของการป้อนลงในเขตจำหน่ายก๊าซ
เพิ่มเติม ลดการใช้พลังงาน , การทดลองในโหมด 3 ยังดำเนินการ ในกรณีนี้ สัญญาณ
เป็น 14.4 กิโลวัตต์ ; 500 กรัม z107 Ni / Al2O3 เพื่อเชิงพาณิชย์จะอยู่ที่ด้านล่างของเครื่องปฏิกรณ์ ; อัตราส่วนโมลของร่าง CO2 /
4 / 6 ; ปล่อยก๊าซรวม AR ( 1.9 m3 / h , ปากน้ำ I ) N2 ( 1 m3 / h ,ช่อง 2 ) และส่วนของก๊าซป้อน ( 1.5 m3 / h , ทางเข้า 2 ) ; ส่วนอื่น ๆของก๊าซป้อน ( 3.5 m3 / h หรือ 5 m3 / h ) จะเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์จากปากน้ำ III แน่นอน อาหารรวมก๊าซไหลเป็นผลรวมของการป้อนก๊าซเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์จากปากน้ำ II และ สาม ผลการทดลองแสดง
ในรูปที่ 4
มันสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่าการแสดงที่ดีที่สุดที่ได้รับในโหมด 3 เมื่อป้อนฟลักซ์ 5 m3 / h และร่างแปลงของ CO2 77 และ 62 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ และ selectivities ของ H2 และ Co เป็น 88% และ 97 ตามลำดับ แม้ว่าการทดลองกับฟีดก๊าซไหล 6.5 m3 / h ยังทดสอบในโหมด 3 ประสิทธิภาพไม่ดีเท่าที่กับป้อนก๊าซไหล 5 m3 / h .
ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของกระบวนการปฏิรูปในโหมด 3 ควรเนื่องจากมีปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน อาหารแนะนำจาก
แตกต่างจากก๊าซท่อก๊าซ 3 อาหารแนะนำจากปากน้ำ 2 สามารถใช้งานได้โดยตรง โดย
อนุภาคพลังงานในเขตจำหน่าย พลาสม่า ดังนั้น ส่วนนี้ของก๊าซให้สามารถตอบสนองอย่างสมบูรณ์ตามกลไก :

ตามร่างþ
E  ; n  AR  ; ;N  2  / C þ 2h2 þð E ; n ; AR ; N2 Þ ( 1 )
2 þ
E  ; n  ; AR  ; n  2  / Co þ O þð E ; n ; AR ; N2 Þ ( 2 ) þ O /
c CO ( 3 )
นอกจากนี้ เมื่อเทียบกับ 2 โหมด , การไหลของก๊าซทั้งหมด ( AR þ N2 þร่างþ CO2 ) เข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ใน
3 โหมดจะลดลงแม้ว่าฟีดก๊าซไหลยัง 5 m3 / h สำหรับเหตุผลนี้ อุณหภูมิของพลาสมาและเตียงตัวในโหมด 3 ต้องสูงกว่า กว่าที่ในโหมด 2ซึ่งมั่นใจได้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของ " สองปฏิกิริยา " ในโหมด 3
profiting จากผลกระทบอนุภาคมีพลังและ " ปฏิกิริยา 2 ขั้นตอน " , เซ ลดลง 193 kJ / mol และ ECE
เพิ่มขึ้น 66% ในโหมด 3 ผลที่ได้นี้มีนิมิต มันอยู่ใกล้กับที่ของกระบวนการปฏิรูปมีเทนด้วยไอน้ำซึ่งจะถูกวิเคราะห์ในบทความต่อไปของเรา .
เพื่อที่จะทำให้การเปรียบเทียบนี้ผลของคาร์บอนไดออกไซด์จากร่างโดยพลาสมาความร้อนที่แตกต่างกันอยู่ในโต๊ะ
1 เราสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่า ผลของงานที่ประกอบขึ้นเป็นดีที่สุด และมันอาจจะเหมาะสมมากขึ้นเพื่อขยายและ
ตระหนักอุตสาหกรรมประยุกต์มากกว่าคนอื่น ๆ