Carbon-catalyzed decomposition of m

Carbon-catalyzed decomposition of methane is an environmentally attractive option for producing both hydrogen and carbon with drastically reduced CO2 emissions. Practically no CO/CO2 by products are generated during the methane decomposition stage, which obviates the need for
water gas shift and CO2 removal stages, simplifying the process. Another important advantage relates to the production of a value-added byproduct-carbon that could be marketed, thus reducing the net cost of hydrogen production. The technical feasibility of simultaneous production of both hydrogen and carbon via sustainable carbon-catalyzed decomposition of methane (or NG) was demonstrated. Carbon particulates circulate between a FBR (where methane decomposition takes place) and a fluidized bed heater/regenerator similar to a FC process that has been successfully employed at refineries for more than half a century. Modeling and
scaling-up studies of the fluidized bed reactor for TCD of NG have been conducted. In particular, a three-phase (i.e., bubble, wake and dense phases) model was adopted for the
bubbling fluidized bed, whereas, an axially dispersed plug flow model was adopted for the fluidized bed under the turbulent regime. These models capture most of the chemistry and physics occurring within the fluidized bed reactor and can be used to investigate the effect of expanded bed height and bed temperature on methane conversion under different flow regimes. Model predictions compared favorably with the experimental data on methane decomposition over carbon catalyst particles (using a small-scale reactor). Basedon the model output results the dimensions for a large-scale (50 ton/day hydrogen) FBR were predicted for the bubbling
and turbulent regimes. The predicted dimensions for the large-scale FBR are comparable with these of industrial fluid catalytic cracking and FC reactors, which points to the potential for the future practical implementation.

Results (Vietnamese) 1:

Carbon xúc tác phân hủy của metan là một lựa chọn hấp dẫn với môi trường để sản xuất hydro và carbon với giảm đáng kể lượng khí thải CO2. Thực tế không CO/CO2 bởi các sản phẩm được tạo ra trong giai đoạn phân hủy mêtan, obviates sự cần thiết chonước khí shift và giai đoạn loại bỏ khí CO2, đơn giản hóa quá trình. Một lợi thế quan trọng liên quan đến việc sản xuất của một sản phẩm phụ giá trị gia tăng-cacbon có thể được bán trên thị trường, do đó làm giảm chi phí ròng của sản xuất hydro. Tính khả thi kỹ thuật đồng thời sản xuất hydro và carbon thông qua phân hủy carbon xúc tác bền vững của mêtan (hoặc NG) đã được chứng minh. Carbon hạt lưu thông giữa một FBR (nơi mêtan phân hủy diễn ra) và một fluidized giường nóng/cứng regenerator tương tự như một quá trình FC đã thành công làm việc tại nhà máy lọc dầu hơn nửa thế kỷ. Mô hình hóa vàCác nghiên cứu mở rộng quy mô-up của các lò phản ứng fluidized giường cho TCD NG đã được tiến hành. Đặc biệt, một mô hình ba pha (tức là, bong bóng, trỗi dậy và dày đặc giai đoạn) được áp dụng cho cácbubbling fluidized bed, whereas, an axially dispersed plug flow model was adopted for the fluidized bed under the turbulent regime. These models capture most of the chemistry and physics occurring within the fluidized bed reactor and can be used to investigate the effect of expanded bed height and bed temperature on methane conversion under different flow regimes. Model predictions compared favorably with the experimental data on methane decomposition over carbon catalyst particles (using a small-scale reactor). Basedon the model output results the dimensions for a large-scale (50 ton/day hydrogen) FBR were predicted for the bubblingand turbulent regimes. The predicted dimensions for the large-scale FBR are comparable with these of industrial fluid catalytic cracking and FC reactors, which points to the potential for the future practical implementation.

Results (Vietnamese) 2:

Phân hủy Carbon xúc tác của metan là một lựa chọn hấp dẫn với môi trường trong sản xuất cả hai hydro và carbon với cắt giảm đáng kể lượng khí thải CO2. Thực tế không có CO / CO2 của sản phẩm được tạo ra trong giai đoạn phân hủy khí metan, mà obviates sự cần thiết cho
sự thay đổi khí nước và giai đoạn loại bỏ CO2, đơn giản hóa quá trình này. Một lợi thế quan trọng liên quan đến việc sản xuất các sản phẩm phụ-carbon giá trị gia tăng mà có thể được bán trên thị trường, do đó làm giảm chi phí ròng của sản xuất hydro. Tính khả thi về kỹ thuật sản xuất đồng thời cả hydro và carbon thông qua phân hủy carbon-xúc tác bền vững của khí metan (hoặc NG) đã được chứng minh. Các hạt Carbon lưu thông giữa một FBR (nơi mêtan phân hủy diễn ra) và một tầng sôi nóng / regenerator tương tự như một quá trình FC đã được áp dụng thành công tại nhà máy lọc dầu trong hơn nửa thế kỷ. Mô hình hóa và
mở rộng quy mô lên các nghiên cứu của các lò phản ứng tầng sôi cho TCD của NG đã được tiến hành. Đặc biệt, một ba pha (tức là, bong bóng, sau giai đoạn và dày đặc) mô hình đã được áp dụng cho các
tầng sôi sủi bọt, trong khi đó, một mô hình dòng chảy cắm trục phân tán đã được thông qua cho các tầng sôi dưới chế độ hỗn loạn. Những mô hình này chụp nhất của các chất hóa học và vật lý xảy ra trong lò phản ứng tầng sôi và có thể được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của chiều cao giường mở rộng và nhiệt độ giường trên chuyển đổi metan dưới chế độ dòng chảy khác nhau. Mô hình dự báo thuận lợi so với các dữ liệu thực nghiệm trong việc phân hủy metan trên các hạt xúc tác carbon (sử dụng một lò phản ứng quy mô nhỏ). Basedon các kết quả mô hình sản xuất các kích thước cho một quy mô lớn (50 tấn / ngày hydro) FBR được tiên đoán cho các bong bóng
và các chế độ hỗn loạn. Các kích thước dự đoán cho FBR quy mô lớn có thể so sánh với những nứt công nghiệp chất xúc tác và các lò phản ứng FC, mà điểm đến tiềm năng cho việc thực hiện thực tế trong tương lai.