清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Effusion nozzle for energy-efficient NOx production in a rotating gliding arc plasma reactor

喷嘴 氮氧化物 等离子体 化学 核工程 材料科学 分析化学(期刊) 热力学 物理 环境化学 燃烧 工程类 有机化学 量子力学
作者
Senne Van Alphen,Hamid Ahmadi Eshtehardi,Colin O’Modhrain,Jens Bogaerts,Helder Van Poyer,James Creel,Marie-Paule Delplancke,Rony Snyders,Annemie Bogaerts
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:443: 136529-136529 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.136529
摘要

Plasma-based NOx production is of interest for sustainable N2 fixation, but more research is needed to improve its performance. One of the current limitations is recombination of NO back into N2 and O2 molecules immediately after the plasma reactor. Therefore, we developed a novel so-called “effusion nozzle”, to improve the performance of a rotating gliding arc plasma reactor for NOx production, but the same principle can also be applied to other plasma types. Experiments in a wide range of applied power, gas flow rates and N2/O2 ratios demonstrate an enhancement in NOx concentration by about 8%, and a reduction in energy cost by 22.5%. In absolute terms, we obtain NOx concentrations up to 5.9%, at an energy cost down to 2.1 MJ/mol, which are the best values reported to date in literature. In addition, we developed four complementary models to describe the gas flow, plasma temperature and plasma chemistry, aiming to reveal why the effusion nozzle yields better performance. Our simulations reveal that the effusion nozzle acts as very efficient heat sink, causing a fast drop in gas temperature when the gas molecules leave the plasma, hence limiting the recombination of NO back into N2 and O2. This yields an overall higher NOx concentration than without the effusion nozzle. This immediate quenching right at the end of the plasma makes our effusion nozzle superior to more conventional cooling options, like water cooling In addition, this higher NOx concentration can be obtained at a slightly lower power, because the effusion nozzle allows for the ignition and sustainment of the plasma at somewhat lower power. Hence, this also explains the lower energy cost. Overall, our experimental results and detailed modeling analysis will be useful to improve plasma-based NOx production in other plasma reactors as well.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
superZ完成签到 ,获得积分10
1秒前
Mark完成签到 ,获得积分10
3秒前
chichenglin完成签到 ,获得积分10
7秒前
10秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
午后狂睡完成签到 ,获得积分10
28秒前
35秒前
39秒前
包子完成签到,获得积分10
45秒前
小西完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无与伦比完成签到 ,获得积分10
2分钟前
韩寒完成签到 ,获得积分10
2分钟前
theo完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
zyjsunye完成签到 ,获得积分0
2分钟前
3分钟前
所所应助一个小胖子采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
tly发布了新的文献求助100
3分钟前
3分钟前
周周完成签到 ,获得积分10
3分钟前
creep2020完成签到,获得积分10
4分钟前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
hmhu发布了新的文献求助10
4分钟前
al完成签到 ,获得积分10
4分钟前
jjj完成签到 ,获得积分10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
aiyawy完成签到 ,获得积分10
5分钟前
starry完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
vbnn完成签到 ,获得积分10
5分钟前
P_Chem完成签到,获得积分10
6分钟前
于洋完成签到 ,获得积分10
6分钟前
土拨鼠完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
楚襄谷完成签到 ,获得积分10
6分钟前
扬大小汤发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
高分求助中
Effect of reactor temperature on FCC yield 1500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Uncertainty Quantification: Theory, Implementation, and Applications, Second Edition 800
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 555
Mesopotamian Divination Texts: Conversing with the Gods 500
The AASM International Classification of Sleep Disorders – Third Edition, Text Revision (ICSD-3-TR) 490
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版,不要epub版本 431
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3280407
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2918501
关于积分的说明 8390461
捐赠科研通 2589612
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1411036
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 657867
邀请新用户注册赠送积分活动 639110