Biogas reforming for hydrogen-rich syngas production over a Ni–K/Al2O3 catalyst using a temperature-controlled plasma reactor
Biogas reforming for hydrogen-rich syngas production over a Ni–K/Al2O3 catalyst using a temperature-controlled plasma reactor
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使用温控等离子体反应器在 Ni-K/Al2O3 催化剂上进行沼气重整以生产富氢合成气
DOI：
10.1016/j.ijhydene.2022.06.135
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发表时间：
2022-07
影响因子：
7.2
通讯作者：
Xin Tu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yuxuan Zeng;Guoxing Chen;Qianyun Bai;Li Wang;Renbing Wu;Xin Tu
使用板状介质阻挡放电非热等离子体反应器研究了在 Ni-K/Al 2 O 3 催化剂上等离子体增强催化沼气重整生产富氢合成气的情况。为了更好地了解高温下的等离子体催化协同作用，我们比较了不同的反应模式：等离子体催化、单独等离子体以及在 160-400 °C 反应温度范围内单独催化。 Ni-K/Al 2 O 3 和等离子体的结合产生了协同效应。值得注意的是，等离子体催化协同作用与温度相关，并且在不同的反应温度下变化。使用等离子体催化，在 160 °C 下 Ni-K/Al 2 O 3 实现了 CH 4 和 CO 2 的最大转化率（分别为 31.6% 和 22.8%），同时将反应温度提高到 340 °C 显着将 H 2 /CO 比率提高到 2.71。此外，与 160 °C 的等离子体催化沼气重整相比，将反应温度提高至 400 °C 抑制了沼气转化，同时 Ni-K/Al 2 O 3 表面上的焦炭形成量从 6.81 wt% 大幅减少到 3.37 wt%。 • 在Ni-K/Al 2 O 3 催化剂上进行等离子体催化沼气重整。 • 评估了反应温度对沼气重整的影响。 • 等离子体催化协同作用记录了与温度相关的行为。 • 在160 °C 下使用等离子体催化实现了最高的CO 2 和CH 4 转化率。 • 将反应温度提高至400 °C 会降低沼气的转化率。
Plasma-enhanced catalytic biogas reforming for hydrogen-rich syngas production over a Ni–K/Al 2 O 3 catalyst was investigated using a tabular dielectric barrier discharge non-thermal plasma reactor. To better understand the plasma catalysis synergy at elevated temperatures, we compared different reaction modes: plasma catalysis, plasma alone, and catalysis alone in a reaction temperature range of 160–400 °C. The combination of Ni–K/Al 2 O 3 and plasma produced synergistic effects. Notably, the plasma-catalytic synergy was temperature-dependent and varied at different reaction temperatures. Using plasma catalysis, the maximum conversion of CH 4 and CO 2 (31.6% and 22.8%, respectively) was attained over Ni–K/Al 2 O 3 at 160 °C, while increasing the reaction temperature to 340 °C noticeably enhanced the H 2 /CO ratio to 2.71. Moreover, compared to plasma-catalytic biogas reforming at 160 °C, increasing the reaction temperature to 400 °C suppressed biogas conversion with dramatically reduced coke formation on the Ni–K/Al 2 O 3 surface from 6.81 wt% to 3.37 wt%. • Plasma-catalytic biogas reforming over a Ni–K/Al 2 O 3 catalyst was carried out. • The effect of reaction temperature on biogas reforming was evaluated. • The plasma-catalytic synergy recorded a temperature-dependent behavior. • The highest CO 2 and CH 4 conversion was achieved using plasma catalysis at 160 °C. • Increasing the reaction temperature to 400 °C reduced the conversion of biogas.
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影响因子：
12.9
作者：
Zhiqiang Rao;Yuehan Cao;Zeai Huang;Zihang Yin;W. Wan;Minzhi Ma;Yanxin Wu;Junbu Wang;Guidong Yang;Yi Cui;Zhongmiao Gong;Ying Zhou
通讯作者：
Zhiqiang Rao;Yuehan Cao;Zeai Huang;Zihang Yin;W. Wan;Minzhi Ma;Yanxin Wu;Junbu Wang;Guidong Yang;Yi Cui;Zhongmiao Gong;Ying Zhou
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通讯作者：
X. Tu;J. Whitehead
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Nandini A. Pechimuthu;K. Pant;S. C. Dhingra;R. Bhalla
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Nandini A. Pechimuthu;K. Pant;S. C. Dhingra;R. Bhalla
DOI：
10.1039/d0cp03127e
发表时间：
2020-08
期刊：
Physical chemistry chemical physics : PCCP
影响因子：
--
作者：
Zunrong Sheng;Hyun‐Ha Kim;S. Yao;T. Nozaki
通讯作者：
Zunrong Sheng;Hyun‐Ha Kim;S. Yao;T. Nozaki