Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/66993
Title: | Combined reforming and partial oxidation of CO2-containing natural gas using low-temperature gliding arc discharge : effect of stage number of plasma reactors |
Other Titles: | การรวมกระบวนการเปลี่ยนรูปและการออกซิเดชันบางส่วนของก๊าซธรรมชาติที่มีคาร์บอนไดออกไซด์เป็นองค์ประกอบในระบบพลาสมาประกายไฟฟ้าร่อนอุณหภูมิต่ำแบบหลายขั้นตอน : ผลกระทบของจำนวนเครื่องปฏิกรณ์ |
Authors: | Wariya Jittiang |
Advisors: | Thammanoon Sreethawong Sumaeth Chavadej |
Other author: | Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College |
Advisor's Email: | [email protected] [email protected] |
Subjects: | Natural gas Methane Plasma (Ionized gases) Nonequilibrium plasmas ก๊าซธรรมชาติ มีเทน พลาสมา (ก๊าซที่เป็นประจุ) |
Issue Date: | 2008 |
Publisher: | Chulalongkorn University |
Abstract: | The effect of the stage number of a multistage AC gliding arc discharge system on the system performance of the combined reforming and partial oxidation of simulated CO₂-containing natural gas having a CH₄:C₂H₆:C₃H₈:CO₂ molar ratio of 70:5:5:20 was investigated. For the experiments with partial oxidation, either pure oxygen or air was used as an oxygen source, with a hydrocarbons-to-oxygen molar ratio of 2/1. Without partial oxidation at a fixed feed flow rate, all conversions of hydrocarbons, except CO₂, greatly increased with increasing number of stages from 1 to 3; but beyond 3 stages, the reactant conversions remained almost unchanged. However, for a fixed residence time, only C₃H₈ conversion gradually increased, whereas the conversions of other reactants remained almost unchanged with increasing number of stages. The addition of oxygen was found to significantly enhance the system performance of natural gas reforming. The utilization of air as an oxygen source showed a superior system performance to pure oxygen in terms of reactant conversions, desired product yields and selectivities, and power consumptions. The optimum power consumptions of 3.21x10ˉ¹⁸ Ws per molecule of reactant converted and 2.57x10ˉ¹⁸ Ws per molecule of hydrogen produced were obtained using air as an oxygen source and 3 stages of plasma reactants at a fixed residence time of 4.38 s. |
Other Abstract: | ระบบพลาสมาประกายไฟฟ้าร่อนอุณหภูมิต่ำแบบหลายขั้นตอนได้ถูกนำมาใช้ในการศึกษาผลกระทบของจำนวนเครื่องปฏิกรณ์ต่อการเกิดปฏิกิริยาของระบบการรวมการเปลี่ยนรูปและการออกซิเดชันบางส่วนของก๊าซธรรมชาติจำลองที่มีคาร์บอนไดออกไซด์เป็นองค์ประกอบ โดยมีอัตราส่วนโดยโมลของก๊าซมีเทน, ก๊าซอีเทน, ก๊าซโพรเพน, และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็น 70:5:5:20 ในการศึกษาปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบบางส่วน ออกซิเจนบริสุทธิ์และอากาศถูกนำมาใช้เป็นแหล่งของก๊าซออกซิเจน โดยมีอัตราส่วนระหว่างไฮโดรคาร์บอนต่อออกซิเจนเป็น 2/1 จากการศึกษาพบว่าในระบบที่ไม่มีการออกซิเดชันบางส่วนและมีอัตราการไหลของสารตั้งต้นคงที่ ค่าการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นทั้งหมดยกเว้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มจำนวนเครื่องปฏิกรณ์เป็น 3 เครื่อง แต่ถ้าเพิ่มจำนวนเครื่องปฏิกรณ์มากกว่า 3 เครื่อง ค่าการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นจะไม่เปลี่ยนแปลงต่อไป สำหรับระบบที่มีการควบคุมให้มีเวลาในการเกิดปฏิกิริยาคงที่ มีเฉพาะค่าการเปลี่ยนแปลงของก๊าซไพรเพนเท่านั้นที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย ในขณะที่ค่าการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นตัวอื่นๆ ไม่เปลี่ยนแปลงมากนักเมื่อจำนวนของเครื่องปฏิกรณ์เพิ่มขึ้น เมื่อทำการเติมก๊าซออกซิเจนให้แก่ระบบพบว่าช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเปลี่ยนรูปของก๊าซธรรมชาติเป็นอย่างมาก ซึ่งการใช้อากาศเป็นแหล่งของก๊าซออกซิเจนส่งผลดีต่อประสิทธิภาพของระบบมากกว่าการใช้ก๊าซออกซิเจนบริสุทธิ์ ทั้งในแง่ของค่าการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้น ค่าผลได้และค่าการเลือกเกิดของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ และค่าการใช้พลังงานไฟฟ้า โดยพบว่าค่าการใช้พลังงานไฟฟ้าที่เหมาะสมสำหรับการเปลี่ยนแปลงสารตั้งต้น คือ 3.21x10ˉ¹⁸ วัตต์ วินาที ต่อโมเลกุลของสารตั้งต้นที่เปลี่ยนแปลงไปและ 2.57x10ˉ¹⁸ วัตต์ วินาที ต่อโมเลกุลของไฮโดรเจนที่ผลิตได้ ซึ่งได้จากระบบที่มีการใช้อากาศเป็นแหล่งของก๊าซออกซิเจนและใช้เครื่องปฏิกรณ์จำนวน 3 เครื่อง โดยควบคุมเวลาของการเกิดปฏิกิริยาให้คงที่ที่ 4.38 วินาที |
Description: | Thesis (M.S.) -- Chulalongkorn University, 2008 |
Degree Name: | Master of Science |
Degree Level: | Master's Degree |
Degree Discipline: | Petroleum Technology |
URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/66993 |
Type: | Thesis |
Appears in Collections: | Petro - Theses |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Wariya_ji_front_p.pdf | หน้าปก บทคัดย่อ และสารบัญ | 1.01 MB | Adobe PDF | View/Open |
Wariya_ji_ch1_p.pdf | บทที่ 1 | 678.22 kB | Adobe PDF | View/Open |
Wariya_ji_ch2_p.pdf | บทที่ 2 | 1.09 MB | Adobe PDF | View/Open |
Wariya_ji_ch3_p.pdf | บทที่ 3 | 897.78 kB | Adobe PDF | View/Open |
Wariya_ji_ch4_p.pdf | บทที่ 4 | 2.42 MB | Adobe PDF | View/Open |
Wariya_ji_ch5_p.pdf | บทที่ 5 | 630.84 kB | Adobe PDF | View/Open |
Wariya_ji_back_p.pdf | บรรณานุกรม และภาคผนวก | 1.61 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.