5.1.2 Effect of the Fe3O4 to methan

5.1.2 Effect of the Fe3O4 to methane molar ratioFigures 5.5–5.8 show the effect of the Fe3O4/CH4 molar ratio in the 0–8 range on the H2 yield in the FR and SR, total H2 yield, H2 purity in the FR, and CH4 conversion, respectively, for operating FR temperatures in the 500–800 °C range, SR temperature of 500 °C, and SFR/CH4, CaO/CH4, and SSR/CH4 molar ratios of 2.2, 1.66, and 2.87 respectively. The results showed that when the FR temperature was 500 °C, increasing the Fe3O4/CH4 molar ratio did not affect the system. For FR temperatures of 600 °C and higher, increasing the Fe3O4/CH4 molar ratio increased the H2 yield in the SR but decreased the H2 yield in the FR as shown in Figure 5.5. This could be explained by the amount of Fe3O4 which completely reacted with CH4 to form Fe0.947O in the complete oxidation reaction (Eq. (3.5)) resulting in increasing CH4 conversion, as shown in Figure 5.8, and increasing H2 yield in the SR due to the high amount of Fe0.947O, which is a reactant for the steam-iron reaction (Eq. (3.6)). The decreasing of the H2 yield in the FR was the result of H2 from the SMR reaction (Eq. (3.1)) and Fe0.947O from the reverse steam-iron reaction (Eq. (3.6)) being consumed in their respective reaction. A CH4 conversion of 100% could not be achieved at low operating temperatures. Although increasing the Fe3O4/CH4 molar ratio resulted in decreasing the H2 yield in the FR, its effect on the total H2 yield was the opposite, as shown in Figure 5.6. The total H2 yield could be increased by increasing the Fe3O4/CH4 molar ratio since more Fe0.947O reacted with steam to produce high-purity H2 in the SR. In addition, increasing the FR temperature could decrease the H2 yield in the FR since the carbonation reaction (Eq. (3.3)) was favored at low temperatures as mentioned in section 5.1.1. Although the maximum total H2 yield of 3.79 could be obtained at a FR temperature of 700 °C and Fe3O4/CH4 molar ratio of 1.75, H2 purity at that FR temperature, which was 84.77%, was lower than that at a FR temperature of 600 °C, where H2 purity was maximum: 97.01%, while the H2 yield in the FR and total H2 yield were 3.04 and 3.75, respectively, for a Fe3O4/CH4 molar ratio of 0.92.The purity of H2 in the FR could be increased by increasing the Fe3O4/CH4 molar ratio for FR temperatures of 600 and 700 °C, and could be decreased by increasing the Fe3O4/CH4 molar ratio when the FR temperature was 800 °C, as shown in Figure 5.7. That was the result of the carbonation reaction (Eq. (3.3)). When the amount of Fe3O4 was increased, CH4 could react with the excess OC to generate CO and CO2. At low temperatures, CO2 could be adsorbed by CaO and CO could react with steam in the water-gas shift reaction (Eq. (3.2)), resulting in lower amounts

Results (Thai) 1:

5.1.2 ผลกระทบจาก Fe3O4 อัตราส่วนกรามก๊าซมีเทน
ตัวเลข 5.5-5.8 แสดงผลกระทบของอัตราส่วน Fe3O4 / CH4 ในช่วง 0-8 ในอัตราผลตอบแทนใน H2 FR และ SR ผลผลิต H2 รวม H2 บริสุทธิ์ใน FR และแปลง CH4, ตามลำดับสำหรับการดำเนินงานอุณหภูมิ FR อยู่ในช่วง 500-800 องศาเซลเซียสอุณหภูมิ SR 500 ° C และ SFR / CH4, CaO / CH4 และ SSR / CH4 อัตราส่วนโมลของ 2.2, 1.66 และ 2.87 ตามลำดับ ผลการศึกษาพบว่าเมื่ออุณหภูมิ FR เป็น 500 ° C เพิ่ม Fe3O4 / CH4 อัตราส่วนไม่ได้ส่งผลกระทบต่อระบบ สำหรับอุณหภูมิ FR 600 องศาเซลเซียสและสูงกว่าการเพิ่ม Fe3O4 / CH4 อัตราส่วนที่เพิ่มขึ้นอัตราผลตอบแทน H2 ในอาร์ แต่ลดลงผลผลิต H2 ใน FR ดังแสดงในรูปที่ 5.5 นี้สามารถอธิบายได้ตามจำนวนเงินของ Fe3O4 ที่สมบูรณ์ปฏิกิริยากับ CH4 ในรูปแบบ Fe0.947O ในการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่ฉบับสมบูรณ์ (สม. (3.5)) ส่งผลในการเพิ่มการแปลง CH4 ดังแสดงในรูปที่ 5.8 และเพิ่มผลผลิตใน H2 SR เนื่องจากจำนวนเงินที่สูงของ Fe0.947O ซึ่งเป็นสารตั้งต้นสำหรับปฏิกิริยาไอน้ำเหล็ก (สม. (3.6)) ลดลงของอัตราผลตอบแทนใน H2 FR เป็นผลมาจาก H2 จากปฏิกิริยา SMR ที่ (สม. (3.1)) และ Fe0.947O จากปฏิกิริยาย้อนกลับอบไอน้ำเหล็ก (สม. (3.6)) ที่ถูกใช้ในการทำปฏิกิริยาของตน การแปลง CH4 ของแท้ 100% ไม่สามารถทำได้ที่อุณหภูมิการดำเนินงานต่ำ แม้ว่าการเพิ่ม Fe3O4 / CH4 อัตราส่วนผลในการลดอัตราผลตอบแทนใน H2 FR ที่ส่งผลกระทบต่อผลผลิต H2 รวมตรงข้ามดังแสดงในรูปที่ 5.6 ผลผลิต H2 รวมอาจจะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มอัตราส่วน Fe3O4 / CH4 ตั้งแต่เพิ่มเติม Fe0.947O ปฏิกิริยากับไอน้ำเพื่อการผลิตมีความบริสุทธิ์สูง H2 ในอาร์ นอกจากนี้การเพิ่มอุณหภูมิ FR สามารถลดอัตราผลตอบแทนใน H2 FR ตั้งแต่ปฏิกิริยาอัดลม (สมการได้. (3 3)) ได้รับการสนับสนุนที่อุณหภูมิต่ำตามที่กล่าวไว้ในส่วน 5.1.1 แม้ว่าผลผลิต H2 รวมสูงสุด 3.79 อาจจะได้รับที่อุณหภูมิ FR 700 องศาเซลเซียสและ Fe3O4 / CH4 อัตราส่วน 1.75, H2 บริสุทธิ์ที่อุณหภูมิ FR ที่ซึ่งเป็น 84.77% ต่ำกว่าที่อุณหภูมิ FR 600 ° C ที่ H2 บริสุทธิ์เป็นสูงสุด: 97.01% ในขณะที่อัตราผลตอบแทนใน H2 ผลผลิต H2 FR และรวมทั้งสิ้น 3.04 และ 3.75 ตามลำดับสำหรับอัตราส่วน Fe3O4 / CH4 0.92
ความบริสุทธิ์ของ H2 ใน FR อาจจะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มอัตราส่วน Fe3O4 / CH4 สำหรับอุณหภูมิ FR 600 และ 700 องศาเซลเซียสและอาจจะลดลงโดยการเพิ่มอัตราส่วน Fe3O4 / CH4 เมื่ออุณหภูมิ FR เป็น 800 องศาเซลเซียสเป็น แสดงในรูปที่ 5.7 ที่เป็นผลมาจากปฏิกิริยาอัดลม (ที่สม. (3.3)) เมื่อปริมาณของ Fe3O4 เพิ่มขึ้น, CH4 สามารถตอบสนองกับ OC ส่วนเกินเพื่อสร้าง CO และ CO2 ที่อุณหภูมิต่ำ CO2 อาจจะดูดซับโดย CaO และ CO สามารถตอบสนองด้วยไอน้ำในปฏิกิริยากะน้ำก๊าซ (สม. (3.2)) ส่งผลให้ในปริมาณที่ต่ำกว่า

Results (Thai) 2:

5.1.2 ผลกระทบจากอัตราส่วน Fe3O4 ของก๊าซมีเทน
ตัวเลข5.5 –5.8 แสดงผลของอัตราส่วนต่อโมล Fe3O4/CH4 ในช่วง0–8ในผลผลิต H2 ใน FR และ SR, ผลผลิตทั้งหมด H2, ความบริสุทธิ์ H2 ใน FR และ CH4 การแปลงตามลำดับสำหรับการดำเนินงานอุณหภูมิ FR ในช่วง500–800° c, อุณหภูมิ SR ของ๕๐๐° c และ SFR/CH4, CaO/CH4 และอัตราส่วนต่อโมล SSR/CH4 ของ๒.๒, ๑.๖๖และ๒.๘๗ตามลำดับ ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิ FR ๕๐๐° c การเพิ่มอัตราส่วนต่อโมล Fe3O4/CH4 ไม่ส่งผลกระทบต่อระบบ สำหรับอุณหภูมิ FR ๖๐๐° c และสูงขึ้น, เพิ่มอัตราส่วนต่อโมล Fe3O4/CH4 เพิ่มผลผลิต H2 ใน SR แต่ลดผลตอบแทน H2 ใน FR ตามที่แสดงในรูป๕.๕. นี้อาจจะอธิบายโดยจำนวนของ Fe3O4 ซึ่งมีปฏิกิริยาอย่างสมบูรณ์กับ CH4 ในรูปแบบ Fe 0.947 O ในปฏิกิริยาออกซิเดชันที่สมบูรณ์ (Eq. (๓.๕)) ส่งผลให้ CH4 การแปลงที่เพิ่มขึ้นตามที่แสดงในรูป๕.๘และเพิ่มผลตอบแทน H2 ใน SR เนื่องจากมีจำนวนสูงของ Fe 0.947 O ซึ่งเป็นสารที่ใช้สำหรับปฏิกิริยาไอน้ำเหล็ก (Eq (๓.๖)) การลดลงของผลตอบแทน H2 ใน FR คือผลของ H2 จากปฏิกิริยา SMR (Eq (๓.๑)) และ Fe 0.947 O จากปฏิกิริยาไอน้ำย้อนกลับ (Eq (๓.๖)) ถูกใช้ในปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้อง การแปลง CH4% ของ๑๐๐% ไม่สามารถทำได้ในอุณหภูมิที่ใช้งานต่ำ แม้ว่าการเพิ่มอัตราส่วนต่อโมล Fe3O4/CH4 ทำให้เกิดการลดผลตอบแทน H2 ใน FR, ผลกระทบต่อผลผลิตทั้งหมด H2 เป็นตรงกันข้าม, ดังที่แสดงในรูป๕.๖. ผลผลิตทั้งหมด H2 สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มอัตราส่วนต่อโมล Fe3O4/CH4 ตั้งแต่ Fe 0.947 O มีปฏิกิริยากับไอน้ำในการผลิตที่มีความบริสุทธิ์สูง H2 ใน SR. นอกจากนี้, เพิ่มอุณหภูมิ FR สามารถลดผลตอบแทน H2 ใน FR ตั้งแต่ปฏิกิริยาอัดลม (Eq. (๓.๓)) เป็นที่ชื่นชอบที่อุณหภูมิต่ำตามที่กล่าวไว้ในส่วน5.1.1 แม้ว่าผลตอบแทนที่สูงสุดทั้งหมด H2 ของ๓.๗๙อาจจะได้รับที่อุณหภูมิ FR ๗๐๐° c และอัตราส่วนต่อโมล Fe3O4/CH4 ของ๑.๗๕, ความบริสุทธิ์ H2 ที่อุณหภูมิ FR, ซึ่งเป็น๘๔.๗๗%, ต่ำกว่าที่อุณหภูมิ FR ของ๖๐๐° c, ที่ความบริสุทธิ์ H2 สูงสุด: ๙๗.๐๑%, ในขณะที่ผลผลิต H2 ใน FR และผลตอบแทน H2 ทั้งหมดได้รับการ๓.๐๔และ๓.๗๕, ตามลำดับ, สำหรับอัตราส่วนต่อโมล Fe3O4/CH4 ของ๐.๙๒.
ความบริสุทธิ์ของ H2 ใน FR อาจจะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่ม Fe3O4/CH4 อัตราส่วนกรามสำหรับอุณหภูมิ FR ๖๐๐และ๗๐๐° c, และอาจลดลงโดยการเพิ่มอัตราส่วนกราม Fe3O4/CH4 เมื่ออุณหภูมิ FR ถูก๘๐๐° c, ดังที่แสดงในรูป๕.๗. นั่นเป็นผลมาจากปฏิกิริยาอัดลม (Eq (๓.๓)) เมื่อจำนวน Fe3O4 เพิ่มขึ้น CH4 สามารถตอบสนองกับ OC ส่วนเกินเพื่อสร้าง CO และ CO2 ที่อุณหภูมิต่ำ, CO2 อาจจะดูดซับโดย CaO และ CO สามารถตอบสนองกับไอน้ำในปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงของก๊าซน้ำ (Eq. (๓.๒)), ส่งผลให้ปริมาณต่ำกว่า

Results (Thai) 3:

ผลของ 5.1.2 fe3o4 ต่ออัตราส่วนโมลของก๊าซมีเทน
5.5.5-5.8 แสดงให้เห็นถึงอิทธิพลของ fe3o4-ch4 มอร์อัตราส่วนในช่วง 0-8 ต่ออุณหภูมิของ FR ใน 500-800 ° C ช่วงอุณหภูมิ sr-v-c และอุณหภูมิที่ใช้งานใน SFR 、 CH4 、 CH4 、 CAO 、 C H2 、 CH2 、 CH2 、 ch2.fr2 、ผลผลิตและความบริสุทธิ์ในช่วงของการแปลง 2.87 ตามลำดับ ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของ fe3o4 CH4 โมลอัตราส่วนไม่มีผลต่อระบบเมื่ออุณหภูมิ FR เป็น 500-องศาเซลเซียส เมื่ออุณหภูมิของ FR เป็น 600 ∶ C หรือสูงกว่าอัตราส่วนโมลของ fe3o4 CH4 เพิ่มขึ้นผลผลิต H2 ใน SR แต่ผลผลิต H2 ใน FR ลดลงดังแสดงในรูป 5.5.5 นี้สามารถอธิบายได้โดยการใช้ปริมาณของ fe0.947o ในปฏิกิริยาออกซิเดชันที่สมบูรณ์กับ ch4 ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอัตราการแปลง ch4 ตามที่แสดงในรูป 5.8 และสูงกว่าผลผลิตของ fe0.947o ไอเหล็ก การลดลงของผลผลิต H2 ใน FR เกิดจากปฏิกิริยา H2 ใน SMR และปฏิกิริยาผกผันของไอน้ำเหล็กที่ใช้ในปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้อง ที่อุณหภูมิต่ำอัตราการแปลง ch4 น้อยกว่าหนึ่งร้อยเปอร์เซ็นต์ แม้ว่าการเพิ่มขึ้นของ fe3o4 มัวร์อัตราส่วนจะนำไปสู่การลดลงของผลผลิต H2 ใน FR มันมีผลต่อผลผลิต H2 ทั้งหมดในทางตรงกันข้ามตามที่แสดงในรูป 5.6 เนื่องจากปฏิกิริยาระหว่าง fe0.947o และไอน้ำเพิ่มขึ้นเพื่อสร้างความบริสุทธิ์สูง H2 ใน sr เพิ่ม fe3o4-ch4 มอร์อัตราส่วนสามารถเพิ่มผลผลิต H2 ทั้งหมดนอกจากนี้การเพิ่มอุณหภูมิ FR สามารถลดผลผลิต H2 ใน FR เนื่องจากอุณหภูมิต่ำปฏิกิริยาคาร์บอนที่อุณหภูมิต่ำ เมื่อ FR อุณหภูมิ 700 fe3o4 อัตราส่วนโมลเป็น 1.75 ผลผลิตรวมของ H2 เป็น 3.79 สูงสุดแต่ความบริสุทธิ์ของ H2 ที่อุณหภูมิ FR 84.77 เปอร์เซ็นต์ต่ำกว่าอุณหภูมิ FR และความบริสุทธิ์สูงสุดของ H2 เป็น 97.01 97 และผลผลิตทั้งหมดและอุณหภูมิที่บริสุทธิ์ fe3o4 บัลลาสต์เป็น 0.92 ตามลำดับ
เมื่อ FR อุณหภูมิเป็น 600 และ 700 องศา C เพิ่ม fe3o4 ch4 โมลอัตราส่วนสามารถเพิ่มความบริสุทธิ์ของ H2 ใน FR และเพิ่ม fe3o4 ch4 โมลอัตราส่วนสามารถลดความบริสุทธิ์ตามที่แสดงในรูป นี่คือผลของการเกิดปฏิกิริยาคาร์บอน เมื่อ fe3o4 เนื้อหาเพิ่มขึ้น ch4 ทำปฏิกิริยากับ OC ส่วนเกินเพื่อสร้าง Co และ CO2 ที่อุณหภูมิต่ำ CaO สามารถดูดซับ CO2 และ Co ทำปฏิกิริยากับไอน้ำในน้ำแก๊สแปลงปฏิกิริยาเพื่อลดปริมาณ CO2