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!

Molten salt bubble columns for low-carbon hydrogen from CH4 pyrolysis: Mass transfer and carbon formation mechanisms

热解 气泡 传质 碳纤维 催化作用 熔盐 化学工程 化学 甲烷 共晶体系 粒子(生态学) 体积热力学 材料科学 热力学 无机化学 色谱法 有机化学 复合材料 机械 复合数 工程类 地质学 物理 海洋学 合金
作者
Brett Parkinson,Clemens F. Patzschke,Dimitrios Nikolis,Sumathy Raman,Klaus Hellgardt
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:417: 127407-127407 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.127407
摘要

Methane pyrolysis in molten salts could potentially provide a large-scale, low-cost and low-CO2 production route of H2 from CH4. The interplay of reaction and transport phenomena in molten pyrolysis reactors are currently poorly characterised and further understanding of the mass transfer and mechanistic pathways elucidated here may prove key to designing separation strategies that favour minimum carbon contamination and maximised production rates. Kinetic experiments were carried out at 850–1000 °C in a 590 mm bubble column of a eutectic mixture of molten NaBr and KBr. The use of four different injector sizes allowed for the variation of the mean surface area of the CH4 bubbles in the range of ~600–1200 m2 m−3 (0.77–2.9 cm2 per bubble). For the first time, a clear decoupling of bubble specific surface area and volume-based CH4 reaction rates in molten pyrolysis systems was demonstrated. These phenomena become more complex with catalyst particles present. Tests with γ-Al2O3 particles of varying sizes and with varying particle loadings were undertaken. The carbon depositing on the particles has a high catalytic activity and the material is thus a promising material for structured packings. Two clearly distinguishable kinetic regimes were identified, which transitioned at a γ-Al2O3 loading of ~1.25 wt%. We propose that the reaction is primarily enhanced by a shuttling mechanism of γ-Al2O3 adsorbing hydrocarbons (HC) in the HC-rich liquid-side film surrounding the bubble and desorbing it in the HC-lean liquid bulk. The findings provide a basis for (i) further models to extract kinetic parameters from CH4 pyrolysis in molten salt particle suspensions and (ii) for reaction rate modelling of industrial-scale pyrolysis reactors.

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
ksl完成签到 ,获得积分10
1秒前
opticsLM完成签到,获得积分10
1秒前
李旭发布了新的文献求助20
2秒前
3秒前
大家好完成签到 ,获得积分10
3秒前
万能图书馆应助lll采纳,获得10
3秒前
小贤发布了新的文献求助10
4秒前
天天快乐应助yyyyy采纳,获得10
6秒前
MrZ1发布了新的文献求助10
8秒前
lll完成签到,获得积分10
13秒前
唠叨的思柔完成签到,获得积分10
13秒前
雨果完成签到,获得积分20
13秒前
22秒前
山野雾灯完成签到 ,获得积分10
22秒前
石子完成签到 ,获得积分10
22秒前
Owen应助潇洒哥采纳,获得10
22秒前
明亮白枫完成签到,获得积分10
24秒前
强健的问芙完成签到 ,获得积分10
26秒前
green9734发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
一米阳光完成签到,获得积分20
28秒前
黎娅完成签到 ,获得积分10
28秒前
Lucas应助落后的又蓝采纳,获得10
29秒前
30秒前
星辰大海应助omega采纳,获得30
30秒前
科研通AI6.3应助更深的蓝采纳,获得10
30秒前
淡定青槐完成签到 ,获得积分10
30秒前
韩韩完成签到 ,获得积分10
30秒前
深情安青应助Wzh采纳,获得10
31秒前
久久丫发布了新的文献求助30
33秒前
周雪艳发布了新的文献求助10
34秒前
MrZ1发布了新的文献求助10
34秒前
李健应助咧咧采纳,获得30
39秒前
39秒前
小蘑菇应助ttt采纳,获得10
41秒前
41秒前
钟嘉琪完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
林兰发布了新的文献求助10
44秒前
44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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Plato's Parmenides. A Constructive Reading 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Poetics of Cognition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7304083
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8922145
关于积分的说明 18900715
捐赠科研通 6967574
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212057
关于科研通互助平台的介绍 2380885
邀请新用户注册赠送积分活动 2189259