بررسي توليد گاز سنتز در راكتور پلاسما گلايدينگ به روش اكسيداسيون جزيي متان

Synthesis Gas Production in Gliding Plasma Reactor by Partial Oxidation of Methane

گاز سنتز تركيبي از هيدروژن و مونو اكسيد كربن است كه در فرايندهاي شيميايي و متالوژي متعددي مورد استفاده قرار گرفته و اصلي‌ترين ماده مياني براي برخي تركيبات شيميايي از جمله متانول، آمونياك، سوخت‌هاي مايع و حلال‌ها به‌شمار مي‌آيد. روش‌هاي متفاوتي براي توليد گاز سنتز در دسترس بوده كه يكي از آن‌ها اكسيداسيون جزيي متان است. يكي از جديدترين فناوري‌ها انتخاب راكتورهاي پلاسما براي اين منظور است كه باعث تبديل بيشتر متان به محصولات و توليد هيدروژن خالص مي‌شود. از بين اين راكتورها، راكتور پلاسماي گلايدينگ بازده بالاتري دارند. منبع تغذيه توليدكننده محيط پلاسما در راكتور، ولتاژ بالاي جريان مستقيم برق است. تكنولوژي پلاسما از طريق انرژي الكتريكي، باعث برانگيخته‌كردن مولكول‌ها شده و بستر مناسبي را براي انجام انواع مختلف واكنش‌ها ايجاد مي‌كند. در اين مقاله، معادله توليد گاز سنتز در راكتور با تركيب پلاسما در حالت هتروژن از طريق فرايند اكسيداسيون كاتاليستي متان در يك بعد، به‌كمك نرم‌افزار متلب مدل شد و نتايج به‌دست‌آمده با داده‌هاي آزمايشگاهي مقايسه گرديد. نتايج مدل‌سازي به‌دست‌آمده نشان داد كه مدل ارايه‌شده به‌خوبي بر نتيجه‌هاي آزمايشگاهي منطبق است.

Synthesis gas is a mixture of hydrogen and carbon monoxide which is used in many chemical and metallurgy processes and is the main intermediary for some chemical compounds like methanol and ammonia, liquid fuels and solvents. Various methods of synthesis gas are available and partial oxidation of methane is one of them. One of the newest techniques is to use plasma reactors for this purpose which causes more conversion of methane to products and produces more pure hydrogen. Among these reactors gliding plasma is one with the higher efficiency rate. Plasma generator in reactor is high voltage direct current power supply. Plasma technology by using electrical energy causes motivation of molecules and provides an ideal bed for different kind of reactions to take place. In this study the reactor is modeled in a one dimensional heterogenic mode via the catalytic oxidation process of methane using Matlab software and the results shows that the model is in good agreement with experimental results.