The water-gas shift reaction is the subsequent step using steam for hydrogen enrichment and H2/CO ratio-controlled syngas from gasification. In this study, a water-gas shift reaction was performed using syngas from an RPF gasification system. The water-gas shift using a catalyst was performed in a laboratory-scale tube reactor with a high temperature shift (HTS) and a low temperature shift (LTS). The effects of the reaction temperature, steam/carbon ratio, and flow rate on H2 production and CO conversion were investigated. The operating temperature was 250-400℃ for the HTS system and 190-220℃ for the LTS system. Steam/carbon ratios were between 1.5 and 3.5, and the composition of reactant was CO : 40 vol%, H2 : 25 vol%, and CO2 : 25 vol%. The CO conversion and H2 production increased as the reaction temperature and steam/carbon ratio increased. The CO conversion and H2 production decreased as the flow rate increased due to reduced retention time in the catalyst bed.
The water gas shift reaction was carried out using the commercial catalyst pellet and the simulated gases expected to occur from waste plastic gasification. In the water gas shift reaction, the high temperature shift reaction and the low temperature shift reaction were continuously performed with CO:H2O ratio of 1:2, 1:2.5, and 1:3, and the CO conversion and H2 increase rate were evaluated. The H2 increase rate increased in order to CO:H2O ratio of 1:3 > CO:H2O ratio of 1:2.5 > CO:H2O ratio of 1:2. The CO conversion showed a high value of more than 97% at each CO:H2O ratio. The water gas shift reaction at a CO:H2O ratio of 1:3 showed the highest H2 increase rate and CO conversion.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.28
no.1
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pp.48-53
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2006
The purpose of this paper is to investigate the optimal condition of the SynGas production by reforming of propane using plasmatron. Plasma was generated by air and arc discharge. The effects of applied steam, $CO_2$ or Ni-catalyst on propane conversion, yield of hydrogen and $H_2/CO$ ratio as well as correlation of syngas were studied. When the variations of $O_2/C_3H_8$ flow ratio, $H_2O/C_3H_8$ flow ratio and $CO_2/C_3H_8$ flow ratio were $0.94{\sim}1.48,\;4.3{\sim}10\;and\;0.8{\sim}3.05$ respectively, Under the condition mentioned above, result of $H_2O/C_3H_8$ flow ratio was maximum $H_2$ concentration, or $28.2{\sim}31.6%$, and result of $H_2O/C_3H_8$ flow ratio with catalyst was minimum CO concentration or $6.6{\sim}7.1%$ and the ratio of hydrogen to carbon monoxide($H_2/CO$) were $3.89{\sim}4.86$.
The purpose of this paper is to investigate the optimal condition of the Syngas production by reforming of fuel using plasmatron. Plasma was generated by air and arc discharge. The effects of applied steam, $CO_2$ or Ni-catalyst on fuel conversion, as well as hydrogen yield and $H_2$/CO ratio were studied. When the variations of $O_2$/fuel ratio, $H_2O$/fuel flow ratio and $CO_2$/fuel flow ratio were $0.94{\sim}1.48$, $4.3{\sim}10$ and $0.8{\sim}3.05$, respectively. Under the condition mentioned above, result of $H_2O$/fuel flow ratio was maximum $H_2$ concentration, or $28.2{\sim}31.6%$, and result of $H_2O$/fuel flow ratio with catalyst was minimum CO concentration or $6.6{\sim}7.1%$. and $H_2$/CO ratio were $3.89{\sim}4.86$.
Catalytic ignition of $H_2/O_2/CO_2$ mixtures over platinum catalyst is experimentally investigated by using microcalorimetry. For comparison, $N_2$ and Ar is also used as diluent gas. The gas mixture flows toward platinum foil heated by electric current at atmosphere pressure and ambient temperature. The ignition temperature range 350-445K according to the fuel ratio, dilution ratio and diluent gas. It increases as the fuel ratio and dilution ratio increase. $H_2/O_2$ mixture with $CO_2$ ignites at higher temperature than with other diluents by 30-50K. Several experimental evidences show the inhibition effects of $CO_2$ in $H_2-O_2$ heterogeneous reaction is considerable
Numerical computations were performed for the gasification of five different coals such as Lewis-Stockton bituminous, Utah bituminous. Illinois #6 bituminous, Usibelli sub-bituminous and Beulah-Zap lignite, to assess the effect of variation in oxygen to coal ratio and steam to coal ratio on reactive flow fields within an axisymmetric, entrained-flow gasifier. The concentrations of major products, CO and $H_2$, were calculated with varying oxygen to coal ratio(0.7~1.4) and steam to coal ratio. To verify the validity of predictions, the predicted and the measured values of CO and $H_2$ concentrations at the exit of the gasifier were compared for Roto coal. Reasonable agreement was obtained between the predicted and measured values. Predictions showed that the (CO+H_2$) concentration increased gradually to its maximum value with increasing oxygen-coal ratio, and CO concentration decreased, but $H_2$ concentration increased to some extent with increasing steam-coal ratio. When the oxygen-coal ratio was between 1.0 and 1.2, and the steam-coal ratio was between 0.3 and 0.4, high values of the cold-gas efficiency were obtained.
Lee, Chung Seop;Cho, Eun Hye;Ha, Seong Yong;Chung, Jong Tae;Rhim, Ji Won
Membrane Journal
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v.23
no.1
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pp.1-11
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2013
Poly(ether imide) (PEI)-poly(dimethylsioxane) (PDMS) composite membranes and their modules were prepared, which are capable of selective $CO_2$ separation from the mixture gas. The gas flow rate, concentration, recovery ratio of $H_2$ and removal ratio of $CO_2$ outflowing by stage-cut were characterized at $25^{\circ}C$ and the constant pressure. In addition, to increase the recovery ratio of $H_2$, one stage, two stage series connection, and three stages series + parallel connection tests were carried out. When the stage-cut was 0.32 for the three stages connection operation, the concentration $H_2$ of the produced gas and the recovery ratio of $H_2$ was 97% and 85%, respectively. And also the removal ratio of $CO_2$ was 90% was obtained and the recycled gas concentration was similar with that of the feed gases.
The 3 ton/day-scale pilot plant consists of waste press, feed channel, fixed bed type gasification & melting furnace, quench scrubber, syngas refinery facility and flare stack. $H_2$/CO ratio of gasification syngas using the solid waste and sludge in the 3 ton/day gasifier showed about 1. Gasification melting furnace was operated $1,300{\sim}1,600^{\circ}C$. $H_2$/CO ration control system was obtained $H_2$/CO ratio 2 and 3.
In this study, the reaction characteristics of combined steam and carbon dioxide reforming of methane (CSCRM) reaction using Pd-Ni-YSZ catalyst were investigated according to types of catalysts and gas compositions. Catalysts were prepared in the form of powder and porous disk. The injected gases were supplied at different ratios of $CH_4/CO_2/H_2O$. As a result, the conversion of $CH_4$ and $CO_2$ was improved as a result of using the porous disc type catalyst as compared with that of the powder type catalyst. When the $CH_4/CO_2/H_2O$ ratio of the feed gas was 1 : 0.5 : 0.5, the $H_2/CO$ ratio was adjusted close to 2. However, after 6 hours of the reaction, $CH_4$ conversion was partially reduced by the carbon deposition and the pressure drop increased from 0.1 to 0.8. This issue was then solved by optimizing the water content. As a result, it was confirmed that the durability was secured by preventing the carbon deposition when the gas was supplied at a $CH_4/CO_2/H_2O$ ratio of 1 : 0.5 : 1, and the conversion rate was maintained at a relatively high level.
This paper describes gas turbine combustion characteristics of synthetic gas which is mainly composed of hydrogen and carbon monoxide. The combustion characteristics such as combustion instability, NOx and CO emission, temperatures at turbine inlet, liner and dump plane, and flame structure were investigated when changing when changing $H_2:CO$ ratio, dilution ratio, and $CH_4:syngas$ ratio. From the results, quantitative relationships are derived between key aspects of combustion performance, notably NOx emission. It is concluded that NOx emission of syngas is strongly influenced by the diluent heat capacity and combustion instability. Moreover, NOx control method using diluents such as $N_2$, $CO_2$, steam is verified.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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