Zastosowanie plazmy wyładowania mikrofalowego do produkcji wodoru metodą konwersji węglowodorów

• Autorzy: Jasiński, M. , Nowakowska, H. , Dors, M. , Mizeraczyk, J.
• Konferencja: Efektywność energetyczna 2009 : Kraków, 21-23 września 2009 : międzynarodowa konferencja naukowo-techniczna
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań produkcji wodoru metodą konwersji metanu oraz Freonu C2H2F4 w mikrofalowym generatorze plazmy z dużym przepływem gazu, zasilanym falowodowo. Generator ten dostosowany jest do pracy na częstotliwości 2.45 GHz i mocy mikrofal do 6 kW. Zbadano wpływ (i) obecności elektrody wewnętrznej, (ii) średnicy elektrody zewnętrznej, otaczającej rurę wyładowczą, (iii) średnicy kwarcowej rury wyładowczej na wydajność masową i energetyczną produkcji wodoru oraz na stopień konwersji gazu roboczego. Ponadto zbadano wpływ rodzaju gazu pomocniczego (N2 lub CO2), który można wprowadzać do wyładowania w sposób wirowy. Najlepsze wyniki konwersji metanu (masowa wydajność ok. 900 g[H2]/h, wydajność energetyczna ok. 600 g[H2]/kWh) otrzymano dla generatora bez elektrody wewnętrznej, o średnicy elektrody zewnętrznej 46 mm i średnicy rury wyładowczej 26 mm, gdy gaz roboczy podawano w sposób wirowy. Masowa i energetyczna wydajność produkcji wodoru metodą konwersji Freonu C2H2F4 wynosiła odpowiednio 700 g[H2]/h i 670 g[H2]/kWh.

EN

In this paper, results of hydrogen production via methane and Freon C2H2F4 conversion using high-flow waveguide-based microwave plasma source are presented. The plasma source operates at frequency 2.45 GHz and microwave power up to 6 kW. Influence of (i) internal electrode presence, (ii) the diameter of the external electrode and (iii) the diameter of the quartz discharge tube on the H2 mass yield rate and energetic H2 mass yield have been examined. Additionally, influence of supplementary gas (N2 or CO2) has been checked out. It has been found that the best results of methane conversion (the H2 mass yield rate about 900 g[H2]/h, energetic mass yield about 600 g[H2]/kWh) for the plasma source without the internal electrode, with the external electrode diameter 46 mm, the discharge tube diameter 26 mm and swirl flow of the working gas. The H2 mass yield rate about 700 g[H2]/h and energetic mass yield about 670 g[H2]/kWh for Freon C2H2F4 conversion have been obtained.

Słowa kluczowe

PL

plazma wyładowania mikrofalowego; wodór; produkcja; konwersja węglowodorów

EN

production; microwave plasma source; hydrogen; hydrocarbon conversion

• Czasopismo: Prace Instytutu Nafty i Gazu
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 162
• Strony: 182-186
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jasiński, M.

autor

Nowakowska, H.

autor

Dors, M.

autor

Mizeraczyk, J.

• Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk

Bibliografia

• [1] Decyzja nr 1982/2006/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dn. 18.12.2006 r. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej, 30.12.2006, L 412/1-41.
• [2] Hydrogen Energy and Fuel Cells — A vision of our future, Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities EUR 20719 EN (2003).
• [3] G. Petitpas, J.-D. Rollier, A. Darmon, J. Gonzalez-Aguilar, R. Metkemeijer, L. Fulcheri: A comparative study of non-thermal plasma assisted reforming technologies. Int. J. Hydrogen Energy, 32, 2007, 2848- 2867.
• [4] M. Deminsky, V. Jivotov, B. Potapkin, V. Rusanov: Plasma-assisted production of hydrogen from hydrocarbons. Pure Appl. Chem., 74, 2002, 413-418.
• [5] M. Jasiński, M. Dors, J. Mizeraczyk: Production of hydrogen via methane reforming using atmospheric pressure microwave plasma. Journal of Power Sources, 181, 2008, 41-45.