已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Modelling post-plasma quenching nozzles for improving the performance of CO2 microwave plasmas

余辉 喷嘴 等离子体 猝灭(荧光) 化学 微波食品加热 热的 材料科学 分析化学(期刊) 热力学 物理 光学 核物理学 天文 荧光 量子力学 色谱法 伽马射线暴
作者
Senne Van Alphen,Ante Hećimović,C. Kiefer,U. Fantz,Rony Snyders,Annemie Bogaerts
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:462: 142217-142217 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142217
摘要

Given the ecological problems associated to the CO2 emissions of fossil fuels, plasma technology has gained interest for conversion of CO2 into value-added products. Microwave plasmas operating at atmospheric pressure have proven to be especially interesting, due to the high gas temperatures inside the reactor (i.e. up to 6000 K) allowing for efficient thermal dissociation of CO2 into CO and O2. However, the performance of these high temperature plasmas is limited by recombination of CO back into CO2 once the gas cools down in the afterglow. In this work, we computationally investigated several quenching nozzles, developed and experimentally tested by Hecimovic et al., [1] for their ability to quickly cool the gas after the plasma, thereby quenching the CO recombination reactions. Using a 3D computational fluid dynamics model and a quasi-1D chemical kinetics model, we reveal that a reactor without nozzle lacks gas mixing between hot gas in the center and cold gas near the reactor walls. Especially at low flow rates, where there is an inherent lack of convective cooling due to the low gas flow velocity, the temperature in the afterglow remains high (between 2000 and 3000 K) for a relatively long time (in the 0.1 s range). As shown by our quasi-1D chemical kinetics model, this results in a important loss of CO due to recombination reactions. Attaching a nozzle in the effluent of the reactor induces fast gas quenching right after the plasma. Indeed, it introduces (i) more convective cooling by forcing cool gas near the walls to mix with hot gas in the center of the reactor, as well as (ii) more conductive cooling through the water-cooled walls of the nozzle. Our model shows that gas quenching and the suppression of recombination reactions have more impact at low flow rates, where recombination is the most limiting factor in the conversion process.
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
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
Ben完成签到,获得积分10
1秒前
云中漫步完成签到 ,获得积分10
2秒前
无情的问枫完成签到 ,获得积分10
2秒前
Marciu33的应助被超级送终采纳,获得10
3秒前
菜根谭完成签到 ,获得积分10
5秒前
SciGPT的应助被Zahra采纳,获得10
5秒前
vivi完成签到 ,获得积分10
8秒前
10秒前
脑洞疼的应助被svnny_a采纳,获得30
10秒前
独特的高山完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
忧郁小鸽子完成签到,获得积分10
14秒前
bkagyin的应助被扎心采纳,获得10
15秒前
怪不好意思的完成签到 ,获得积分10
17秒前
共享精神的应助被姜姜采纳,获得10
18秒前
19秒前
NexusExplorer的应助被limengyao采纳,获得10
20秒前
兮豫完成签到 ,获得积分10
21秒前
研友_Z7XoE8发布了新的文献求助10
24秒前
老李完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
28秒前
李创鹏完成签到,获得积分10
28秒前
fldfld关注了科研通微信公众号
28秒前
隐形曼青的应助被123采纳,获得10
29秒前
29秒前
31秒前
研友_Z7XoE8完成签到,获得积分10
32秒前
菜犬一个发布了新的文献求助30
32秒前
34秒前
上岸发布了新的文献求助10
34秒前
34秒前
35秒前
时尚蜻蜓发布了新的文献求助10
35秒前
含糊的盼波完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
35秒前
姜姜发布了新的文献求助10
38秒前
曲聋五完成签到 ,获得积分0
38秒前
summer发布了新的文献求助10
39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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7969717
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9436272
关于积分的说明 21040746
捐赠科研通 7546001
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3372996
关于科研通互助平台的介绍 2507829
邀请新用户注册赠送积分活动 2405545