Model Approach of Carbon Deposition Phenomenon in Steam and Dry Methane Reforming Process

• Autorzy: Kaczmarczyk R. , Gurgul S.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0023

Warianty tytułu

PL

Modelowanie zjawiska wytrącania węgla w procesie parowego i suchego reformingu metanu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents thermodynamic conditions for carbon deposition in steam and dry methane reforming process. Ranges of substrate concentrations and temperatures for creating carbon deposition were specified in an analytical form. In the description of the conversion of methane CH4-H2O and CH4-CO2 parametric equations were used, which allowed to define equilibrium composition of the process. The article formulates the basic assumptions of parametric equations models and their use to describe the course of the homogeneous reactions. The results may provide a model basis for the description of properties of the mixed reforming process CH4-H2O-CO2.

PL

W prezentowanej pracy przedstawiono termodynamiczny warunek wytracania wegla w procesie parowego i suchego reformingu metanu. Określono zakresy stężenia substratów i temperatury tworzenia depozytów węglowych w postaci analitycznej. Opis konwersji metanu CH4-H2O i CH4-CO2 zrealizowano z wykorzystaniem formalizmu równań parametrycznych, pozwalającego na określenie składu równowagowego zachodzącego procesu. Przedstawiono podstawowe założenia modelu równań parametrycznych oraz ich wykorzystanie do opisu przebiegu reakcji homogenicznych. Uzyskane wyniki mogą stanowić bazę modelowa do opisu własności procesu reformingu mieszanego CH4-H2O-CO2.

Słowa kluczowe

EN

steam and dry reforming of methane; carbon deposition; parametric equations; homogeneous reactions described by model of parametric equations

PL

parowy i suchy reforming metanu; wytrącanie węgla; równania parametryczne; jednorodne reakcje opisane przez równania parametryczne modelu

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 1
• Strony: 145--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Kaczmarczyk R.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Energy and Fuels, Department of Fundamental Researches in Energy Engineering, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Gurgul S.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Energy and Fuels, Department of Fundamental Researches in Energy Engineering, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] R. B. Gupta, Hydrogen Fuel: Production, Transport and Storage, CRC Press, 2009.
• [2] X. Song, Z Guo, Energy Conversion and Management 47, 560-569 (2006).
• [3] J. M. Bermudez, B. Fidalgo, A. Arenillas, J. A. Menedez, Fuel 89, 2897-2902 (2010).
• [4] T. Borowiecki, A. Gołębiowski, B. Skowroński, Przemysł Chemiczny 77, 4 (1998).
• [5] M. A. Soria, C. Mateos-Pedrero, A. Guerrero-Ruiz, I. Rodriguez-Ramos, International Journal of Hydrogen Energy 36, 15212-15220 (2011).
• [6] J. M.Rynkowski, Przemysł Chemiczny 82, 8-9 (2003).
• [7] A. A. Adesina, Current Opinion in Chemical Engineering 1, 1-9 (2012).
• [8] S. Ted Oyama, P. Hacarlioglu, Y. Gu, D. Lee, International Journal of Hydrogen Energy 30, 1-7 (2011).
• [9] S. Yasyerli, S. Filizgok, H. Arbag, N. Yasyerli, G. Dogu, International Journal of Hydrogen Energy 36, 4863-4874 (2011).
• [10] W. Ptak, R. Kaczmarczyk, Deformacja własnosci wynikajacej ze stechiometrii reakcji chemicznych, Archives of Metallurgy, 1987.
• [11] F. Bratasz, J. Nowakowski, M. Sukiennik, A. Warenica, Teoria procesów metalurgicznych, AGH, skrypt uczelniany 463, 1975.
• [12] O. Knacke, O. Kubaschewski, K. Hesselmann, Thermochemical Properties of Inorganic Substaces, Berlin 1991.

Uwagi

The present work was supported by the Polish Ministry of Science (Grant AGH No. 11.11.210.198).