3. Results and discussions3.1. Expe

3. Results and discussions
3.1. Experiments without catalysts
Experiments without catalysts (mode 1) are conducted first. The experimental conditions are as following: the input power
of plasma is 14.4 kW; the mole ratio of CH4/CO2 is 4/6; the discharge gases include Ar (1.9 m3/h, inlet I) and N2 (2.5 m3/h, inlet II); the flow rate of the feed gases introduced into the reactor from inlet III varies from 2 m3/h to 5 m3/h. The
experimental results are shown in Fig. 2.
As CO2 reforming of CH4 is a highly endothermic reaction, the reforming reaction in mode 1 is supposed to be a thermochemical process. Define V ¼ P/F, where, F is the total flux of CH4 and CO2 in m3/h; P is the power of plasma in kW. Obviously, V expresses the average energy provided to the feed gases, implying the reaction temperature or the reaction driving force. When the flux of the feed gases increases from 2 m3/h to 5 m3/h, the V falls down gradually, which makes it reasonable that the conversions of CH4 and CO2 decrease from 97% and 76% to 52% and 34%, respectively. However, there is no significant change for the selectivities of H2 and CO in the present experimental operation region, which verifies our previous experimental results again [21]. Note that, there are few side-reactions taking place in the reforming process by thermal plasma. Understanding the changes of specific energy and energy conversion efficiency is very important. With the increase of the feed gases flux from 2 m3/h to 4 m3/h, the SE decreases from 421.5 kJ/mol to 322.8 kJ/mol, and the ECE increases from 41% to 47%, respectively. And when the feed gases flux continues to increase, the SE goes up and the ECE falls down. The similar phenomena can be found in many chemical engineering processes. It is suggested that appropriate conversions of feed gases (or V) make for lower energy consumption or higher energy conversion efficiency. In other words, there seems to be a critical point of V for this process. More energy provided to the reaction enables the reaction with higher temperature, leading to more heat loss and lower energy conversion efficiency. Instead, the reaction is difficult to be initiated if the V is excessively low. Generally, there is an optimum match between the total feed gases flux and the discharge power of plasma to obtain the highest energy conversion efficiency of the thermal plasma reforming process.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3. ผลลัพธ์ และสนทนา3.1 การทดลอง โดยไม่มีสิ่งที่ส่งเสริมจะดำเนินการทดลอง โดยไม่มีสิ่งที่ส่งเสริม (โหมด 1) ก่อน มีเงื่อนไขการทดลองต่อไปนี้: พลังงานป้อนเข้าพลาสม่าเป็น 14.4 kW อัตราส่วนโมลของ CH4/CO2 เป็น 4/6 ก๊าซปล่อยรวม Ar (1.9 m3/h ทางเข้าของฉัน) และ N2 (2.5 m3/h ทางเข้าของ II); อัตราการไหลของก๊าซตัวดึงข้อมูลนำเข้าสู่ระบบจากทางเข้าของ III ตั้งแต่ใน 2 m3/h ถึง 5 m3 h.ผลการทดลองแสดงใน Fig. 2 CO2 ปฏิรูปของ CH4 เป็น ปฏิกิริยาดูดความร้อนสูง ปฏิกิริยา reforming ในโหมด 1 เป็นควรจะเป็นขั้นตอนของ thermochemical กำหนด V ¼ P/F ที่ F คือ ฟลักซ์รวม CH4 และ CO2 ใน m3/h P คือ พลังพลาสม่าในกิโลวัตต์ อย่างชัดเจน V แสดงพลังงานเฉลี่ยที่ให้ก๊าซฟีด หน้าที่อุณหภูมิปฏิกิริยาหรือปฏิกิริยาแรงขับ เมื่อฟลักซ์เพิ่มก๊าซตัวดึงข้อมูลจาก 2 m3/h ไป 5 m3/h, V ตกลงเรื่อย ๆ ซึ่งทำให้สมเหตุสมผลว่า การแปลงของ CH4 และ CO2 ลดลง 97% 76% 52% และ 34% ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม จะไม่เปลี่ยนแปลงที่สำคัญสำหรับ selectivities ของ H2 และ CO ในภูมิภาคดำเนินการทดลองปัจจุบัน การตรวจสอบผลของเราก่อนหน้านี้ทดลองอีก [21] สังเกตว่า มีปฏิกิริยาข้างเคียงไม่กี่หลักในกระบวนการ reforming พลาสม่าความร้อน เข้าใจการเปลี่ยนแปลงของพลังงานเฉพาะและแปลงพลังงานเป็นสิ่งสำคัญมาก มีการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์ก๊าซตัวดึงข้อมูลจาก 2 m3/h ไป 4 m3/h, SE ลดจากลโมล 421.5 322.8 ลโมล และเพิ่ม ECE จาก 41% 47% ตามลำดับ และเมื่อไหลอาหารก๊าซยังคงเพิ่มขึ้น SE ไปขึ้น และ ECE ตกลง ปรากฏการณ์คล้ายคลึงกันที่สามารถพบได้ในกระบวนการวิศวกรรมเคมีหลาย ขอแนะนำว่า ให้แปลงที่เหมาะสมของอาหารก๊าซ (หรือ V) สำหรับปริมาณการใช้พลังงานที่ต่ำกว่าหรือมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง ในคำอื่น ๆ มีน่าจะ เป็นจุดสำคัญของ V สำหรับกระบวนการนี้ เพิ่มเติมพลังงานให้แก่ปฏิกิริยาทำให้ปฏิกิริยากับอุณหภูมิที่สูงขึ้น นำไปสู่การสูญเสียความร้อนและแปลงพลังงานต่ำมาก แทน ปฏิกิริยาได้ยากเริ่มต้นว่า V ต่ำมากเกินไป ทั่วไป มีจับคู่เหมาะสมระหว่างการไหลก๊าซรวมอาหารและพลังงานปล่อยของพลาสม่าเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงการพลาสม่าความร้อน reforming

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3. ผลและการอภิปราย
3.1 การทดลองโดยไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยาการทดลองโดยไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา (โหมด 1) จะดำเนินการครั้งแรก
เงื่อนไขการทดลองดังต่อไปนี้:
พลังการป้อนข้อมูลของพลาสม่าเป็น14.4 กิโลวัตต์; อัตราส่วนโมลของ CH4 / CO2 คือ 06/04; ปล่อยก๊าซรวมถึงเท่น (1.9 m3 / ชมเข้า I) และ N2 (2.5 m3 / ชมเข้าครั้งที่สอง); อัตราการไหลของก๊าซฟีดนำเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ที่สามจากทางเข้าที่แตกต่างจาก 2 m3 / ชมถึง 5 m3 / ชั่วโมง
ผลการทดลองแสดงให้เห็นในรูป 2.
ในฐานะที่เป็น CO2 ปฏิรูปของ CH4 เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อนสูงเกิดปฏิกิริยาการปฏิรูปในโหมด 1 ควรจะเป็นกระบวนการความร้อน กำหนด V ¼ P / F, ที่ F เป็นฟลักซ์รวมของ CO2 และ CH4 ใน m3 / เอช; P เป็นอำนาจของพลาสม่าในกิโลวัตต์ เห็นได้ชัดว่าเป็นการแสดงออกถึงความ V พลังงานเฉลี่ยให้กับก๊าซฟีดหมายความอุณหภูมิหรือปฏิกิริยาแรงผลักดัน เมื่อฟลักซ์ของการเพิ่มขึ้นของก๊าซฟีดจาก 2 m3 / ชมถึง 5 m3 / ชมที่ V ลงเรื่อย ๆ ซึ่งจะทำให้มันเหมาะสมที่แปลงของ CH4 และลด CO2 จาก 97% และ 76% เป็น 52% และ 34% ตามลำดับ อย่างไรก็ตามไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญสำหรับการเลือกเกิดของ H2 และ CO ในภูมิภาคดำเนินการทดลองในปัจจุบันซึ่งจะตรวจสอบผลการทดลองของเราก่อนหน้านี้อีกครั้ง [21] ทราบว่ามีไม่กี่ด้านปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในกระบวนการปฏิรูปโดยพลาสม่าความร้อน ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่เฉพาะเจาะจงและมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานเป็นสิ่งสำคัญมาก กับการเพิ่มขึ้นของก๊าซฟีดไหลจาก 2 m3 / ชมถึง 4 m3 / ชมที่ SE ลดลงจาก 421.5 กิโลจูล / โมลจะ 322.8 กิโลจูล / โมลและการเพิ่มขึ้นของ ECE จาก 41% เป็น 47% ตามลำดับ และเมื่อการไหลของก๊าซฟีดยังคงเพิ่มขึ้นไปทางทิศตะวันออกและ ECE ตกลง ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันสามารถพบได้ในกระบวนการทางวิศวกรรมเคมีจำนวนมาก มันบอกว่าแปลงที่เหมาะสมของก๊าซฟีด (หรือ V) ทำให้การใช้พลังงานที่ต่ำกว่าหรือประสิทธิภาพการแปลงพลังงานที่สูงขึ้น ในคำอื่น ๆ ก็น่าจะเป็นจุดที่สำคัญของวีสำหรับกระบวนการนี้ พลังงานมากขึ้นให้กับปฏิกิริยาช่วยให้ทำปฏิกิริยากับอุณหภูมิที่สูงขึ้นนำไปสู่การสูญเสียความร้อนมากขึ้นและการแปลงพลังงานที่ลดลงอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ปฏิกิริยาเป็นเรื่องยากที่จะเริ่มต้นถ้า V อยู่ในระดับต่ำมากเกินไป โดยทั่วไปจะมีการแข่งขันที่เหมาะสมระหว่างก๊าซฟีดฟลักซ์และอำนาจการปล่อยรวมของพลาสม่าเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานที่สูงที่สุดของการปฏิรูปกระบวนการความร้อนพลาสม่า

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3 . ผลและการอภิปราย
3.1 . การทดลองโดยการทดลองโดยตัวเร่งปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยา
( โหมด 1 ) เป็นกลุ่มแรก เงื่อนไขการทดลองดังต่อไปนี้ : สัญญาณ
พลาสมาเป็น 14.4 กิโลวัตต์ ; อัตราส่วนโมลของร่าง / CO2 เป็น 4 / 6 ; ปล่อยก๊าซรวม AR ( 1.9 m3 / h , ปากน้ำผม ) และ 2 ( 2.5 m3 / h , ช่อง 2 )อัตราการไหลของก๊าซในปฏิกรณ์อาหารแนะนำจากปากน้ำ 3 แตกต่างกันจาก 2 m3 / h 5 m3 / h .
ผลแสดงในรูปที่ 2
เป็น CO2 การปฏิรูปของร่างสูงเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน และปฏิกิริยารีฟอร์มมิ่งในโหมด 1 ควรจะเป็นกระบวนการเคมีความร้อน . กำหนด¼ V P / F , ที่ , F คือการรวมร่างและ CO2 ใน m3 / h ; P คือพลังพลาสมาในกิโลวัตต์ เห็นได้ชัดว่า5 แสดงเฉลี่ยพลังงานให้กินแก๊ส หมายถึง อุณหภูมิ หรือขับรถแรงปฏิกิริยา เมื่อการไหลของก๊าซป้อนเพิ่มขึ้นจาก 2 m3 / h 5 m3 / h , V ล้มลงเรื่อย ๆ ซึ่งทำให้มันสมเหตุสมผลว่า การแปลงร่างของ CO2 และลดลงจาก 97% และ 76% 52% และ 34 ตามลำดับ อย่างไรก็ตามไม่พบการเปลี่ยนแปลงสำหรับ selectivities ของ H2 และ Co ในเขตทดลองการดำเนินงานปัจจุบันซึ่งจะตรวจสอบผลลัพธ์ก่อนทดลองอีกครั้ง [ 21 ] ทราบว่า มีกี่ด้าน ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในกระบวนการปฏิรูปโดยความร้อนพลาสมา ความเข้าใจในการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจำเพาะและพลังงานประสิทธิภาพการแปลงเป็นสิ่งที่สำคัญมากกับการเพิ่มขึ้นของก๊าซป้อนฟลักซ์จาก 2 m3 / h 4 m3 / h ความเร็วลดลงจาก 421.5 kJ / mol จะ 322.8 kJ / mol และ ECE เพิ่มขึ้นจากร้อยละ 41 ถึง 47 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ และเมื่อป้อนก๊าซไหลอย่างต่อเนื่องเพื่อเพิ่มความเร็วขึ้นและ ECE ล้มลง ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันสามารถพบได้ในวิศวกรรมกระบวนการทางเคมีหลายมีข้อเสนอแนะที่เหมาะสมแปลงก๊าซป้อน ( หรือ 5 ) ทำให้ลดการใช้พลังงานหรือพลังงานเพิ่มประสิทธิภาพการแปลง ในคำอื่น ๆที่ดูเหมือนจะเป็นจุดวิกฤตของกระบวนการนี้ เพิ่มพลังงานให้กับปฏิกิริยาช่วยให้ปฏิกิริยากับอุณหภูมิที่สูงขึ้น ส่งผลให้สูญเสียความร้อนมากขึ้นและการแปลงพลังงานลดประสิทธิภาพ แทนปฏิกิริยาที่เป็นเรื่องยากที่จะเริ่มต้นถ้า V ต่ำมากเกินไป โดยทั่วไป มีปริมาณอาหารรวมของการแข่งขันระหว่างแก๊สและคายพลังงานพลาสมาเพื่อให้ได้พลังงานสูงสุดประสิทธิภาพของการแปลงความร้อนพลาสมาการปฏิรูปกระบวนการ