An insight into the heat-management for the CO2 methanation based on free convection

甲烷化 过热(电) 放热反应 核工程 工艺工程 环境科学 计算流体力学 空间速度 材料科学 机械 自然对流 传热 热力学 甲烷 催化作用 化学 工程类 物理 选择性 电气工程 有机化学 生物化学
作者
Andreína Alarcón,Jordi Guilera,Teresa Andreu
出处
期刊:Fuel Processing Technology [Elsevier BV]
卷期号:213: 106666-106666 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.fuproc.2020.106666
摘要

This article presents a novel heat-management approach for CO2 valorization to synthetic natural gas based on free convection to the environment, without requirements of heat-exchange services. With this aim, a reactor channel was built (d = 4.6 mm, L = 250 mm) and tested at different conditions of inlet temperatures, gas hourly space velocities and pressures using an active nickel/ceria-based catalyst. After experimentation, a CFD model was developed, validated and employed for an efficient sensitive analysis of the most suitable reaction conditions. The simulation criteria were obtaining high CO2 conversion level and restricting overheating to avoid catalyst and reactor degradation. Then, the optimal conditions found by CFD modelling were successfully validated at lab-scale. The CO2 conversion level experimentally obtained was 93%, by using a decreasing temperature profile in the range of 830–495 K, operating at a pressure of 5 atm and a gas hourly space velocity of 11,520 h−1. The proposed reactor configuration guarantees an efficient heat management along the reactor channel by using feasible conditions of pressure, temperature and flowrate for its implementation in small-scale applications, where the use of the exothermic heat is less profitable.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
北巷栀酒应助落后的彩虹采纳,获得10
刚刚
淳于黎昕发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
果然如此完成签到,获得积分10
1秒前
xiaole完成签到,获得积分10
2秒前
keyan发布了新的文献求助10
3秒前
LiangxuanPan完成签到,获得积分10
4秒前
明理千儿完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
上官若男应助tyy采纳,获得10
6秒前
愉快的傲霜完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
碧蓝翼完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
领导范儿应助hhh采纳,获得10
8秒前
淳于黎昕完成签到,获得积分10
8秒前
大力的灵雁应助zz采纳,获得10
10秒前
Allenyin发布了新的文献求助10
10秒前
识字岭的岭应助占囧采纳,获得10
12秒前
转山转水转出了自我完成签到,获得积分10
12秒前
脑洞疼应助花花采纳,获得10
12秒前
13秒前
淡淡的雪发布了新的文献求助10
13秒前
怕孤独的棒球完成签到,获得积分10
14秒前
晴光发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI2S应助shirley采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
orixero应助wjh采纳,获得10
17秒前
彩色的誉完成签到,获得积分10
17秒前
Jasper应助shang采纳,获得10
17秒前
zz完成签到,获得积分10
18秒前
英俊的铭应助淡淡的雪采纳,获得10
20秒前
22秒前
22秒前
8R60d8应助张宇鑫采纳,获得10
23秒前
24秒前
mlll完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
整齐依瑶完成签到,获得积分20
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6264732
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8086461
关于积分的说明 16899895
捐赠科研通 5335178
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839625
邀请新用户注册赠送积分活动 1816963
关于科研通互助平台的介绍 1670536