Modellering en design van een "rotating gliding arc plasmatron" met gaskoeling en warmterecuperatie voor de omzetting van CO2, CH4 en H2O 01/11/2021 - 31/10/2025

Abstract

CO2 en CH4 zijn twee broeikasgassen die zorgen voor de opwarming van de aarde. Daarom worden er methoden ontwikkeld om deze gassen om te zetten in hernieuwbare brandstoffen of chemische grondstoffen met toegevoegde waarde. Plasmatechnologie is veelbelovend voor deze toepassing. In dit project zal ik de "bi-reforming" van methaan onderzoeken, waarbij CO2 en CH4 samen met H2O worden omgezet. Vergeleken met dry reforming" van methaan heeft deze reactie als voordelen een betere H2/CO-verhouding en geen coke-depositie. Het doel is een zo hoog mogelijke conversie en energie-efficiëntie te verkrijgen. Om dit te bereiken zal ik een nieuwe "rotating gliding arc plasmatron" reactor ontwerpen en onderzoeken, waarbij het gasmengsel wordt opgewarmd voor de reactor en snel afgekoeld na de reactor, om recombinatie te vermijden. Ik zal de conversie en energie-efficiëntie meten voor verschillende condities, alsook de gastemperatuur, vibrationele temperatuur en beweging van de plasmaboog. Daarnaast zal ik vijf verschillende modellen ontwikkelen en combineren om de reactorgeometrie te verbeteren en om de dynamica van de gasstroom en de chemische reacties in en na het plasma te bestuderen. De combinatie van experimenten en modelleren zou moeten zorgen voor een optimale omzetting van CO2, CH4 en H2O in de ontworpen reactor en meer inzicht in de eigenschappen van het plasma en de onderliggende reactiemechanismen van deze omzetting.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

  • Onderzoeksproject