Conversion mechanism of thermal plasma-enhanced CH4-CO2 reforming system to syngas under the non-catalytic conditions

合成气 催化作用 化学 热力学平衡 选择性 非热等离子体 部分氧化 二氧化碳重整 合成气制汽油 化学工程 等离子体 热力学 有机化学 蒸汽重整 制氢 工程类 物理 量子力学
作者
Yang Zhou,Ruizhi Chu,Lulu Fan,Jianqiao Zhao,Weisong Li,Xiaofeng Jiang,Xianliang Meng,Yusai Li,Yu Shi,Yongzhou Wan
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier]
卷期号:866: 161453-161453 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2023.161453
摘要

Thermal plasma activation of CH4-CO2 reforming (CRM) to syngas under non-catalytic conditions is an efficient and clean technology for the large-scale utilization of hydrocarbon resources and the conversion of greenhouse gases. This study investigates the equilibrium state and transformation mechanism of a CRM reaction system activated by thermal plasma through experimental, thermodynamic, and kinetic analyses. The experimental results illustrated that the CO2 conversion rate and H2 selectivity showed a downward trend with an increase in the CO2/CH4 molar ratio, whereas the CH4 conversion rate and CO selectivity showed the opposite trend. When CO2/CH4 molar ratio was 6/4, the selectivity for CO and H2 increased to 87.0 % and 80.8 %, respectively. Excess CO2 promotes the partial oxidation of CH4 to eliminate carbon deposition, resulting in an H2/CO molar ratio value closer to 1. Thermodynamic results show that the thermal-plasma-initiated CRM reaction can reach thermodynamic equilibrium more easily than the conventional catalyzed reactions, achieving much higher feedstock gas conversion without carbon deposition. The kinetic results obtained from the PSR model revealed that CH4 and CO2 were cleaved to form free radicals at the instant of contact with the plasma flame. O, H, and other particles generated in the form of free radicals rapidly collided with each other and transformed into CO and H2, accelerating the reaction process. The results presented in this study will help reveal the transformation mechanism of the CRM reaction activated by thermal plasma under non-catalytic conditions and provide a new perspective for studying CRM reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
heihei完成签到,获得积分10
1秒前
调皮平蓝完成签到,获得积分10
1秒前
猪鼓励完成签到,获得积分10
4秒前
零食宝完成签到 ,获得积分10
4秒前
kuyi完成签到 ,获得积分10
4秒前
粉色娇嫩完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
GG爆完成签到,获得积分10
7秒前
坚强的磬完成签到,获得积分10
11秒前
klio完成签到 ,获得积分10
12秒前
mrconli完成签到,获得积分10
13秒前
EDTA完成签到,获得积分10
13秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
落寞的幻竹完成签到,获得积分10
14秒前
莫歌完成签到 ,获得积分10
14秒前
ldr888完成签到,获得积分10
15秒前
泽锦臻完成签到 ,获得积分10
17秒前
Hello应助chenjie采纳,获得10
19秒前
huco完成签到,获得积分10
19秒前
22秒前
maguodrgon完成签到,获得积分10
24秒前
Lotus完成签到,获得积分10
27秒前
矢思然发布了新的文献求助10
29秒前
Yanzhi完成签到,获得积分10
30秒前
deniroming完成签到,获得积分10
31秒前
楚寅完成签到 ,获得积分10
32秒前
ioio完成签到 ,获得积分10
33秒前
无限晓蓝完成签到 ,获得积分10
33秒前
积极的尔白完成签到 ,获得积分10
34秒前
杨洋完成签到 ,获得积分10
36秒前
仕子佳人完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
科研通AI6应助dearwang采纳,获得10
41秒前
舒适涵山完成签到,获得积分10
41秒前
小唐尼发布了新的文献求助30
42秒前
沉静凡松完成签到 ,获得积分20
48秒前
小唐尼完成签到,获得积分10
48秒前
微笑芒果完成签到 ,获得积分0
51秒前
55秒前
拼搏的亦玉完成签到,获得积分10
55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
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5315200
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4457851
关于积分的说明 13868384
捐赠科研通 4347405
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2387759
邀请新用户注册赠送积分活动 1381862
关于科研通互助平台的介绍 1351115