Plasma catalysis: Study of packing materials on CO2 reforming in a DBD reactor

Datum: 18 juni 2019

Locatie: Campus Drie Eiken, O.01 - Universiteitsplein 1 - 2610 Antwerpen-Wilrijk (route: UAntwerpen, Campus Drie Eiken)

Tijdstip: 14 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Chemie

Promovendus: Inne Michielsen

Promotor: Annemie Bogaerts & Vera Meynen

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Inne Michielsen - Faculteit Wetenschappen, Departement Chemie



Abstract

In deze thesis werd onderzoek gedaan naar dry reforming van CH4 in een gepakte bed DBD reactor. Het doel was om meer inzicht te krijgen in de interacties tussen plasma en pakking materialen en hun invloed op conversie, energie efficiëntie en product selectiviteit.

In Hoofdstuk 1 wordt uitgelegd waarom het belangrijk is CO2 en CH4, twee broeikasgassen, om te zetten naar chemische componenten met toegevoegd waarde. De huidige stand van de techniek wordt beschreven, waardoor duidelijk wordt dat er nood is aan een energie-efficiënte technologie die deze chemische componenten selectief kan converteren. Een techniek die hierin een hoog potentieel heeft is plasmakatalyse.

In Hoofdstuk 2 wordt de methodologie van dit doctoraat beschreven. Zowel de karakteristieken van de DBD opstelling, als de specificaties van de gebruikte materialen komen hier aan bod. Ook de gebruikte karakterisatie-methoden voor de materialen worden toegelicht. De resultaten hiervan zijn terug te vinden in de Appendix.

Hoofdstuk 3 toont de resultaten behaald voor CO2 splitsing. Hiervoor worden vier verschillende sferische pakkingmaterialen vergeleken, elk in drie verschillende groottes, net als de invloed van kwartswol en glaswol als pakkingmateriaal. De invloed van het materiaal zelf, de grootte van de sferen, en de interactie met de diëlektrische barrière wordt bestudeerd.

In Hoofdstuk 4 worden vijf sferische pakkingmaterialen in drie verschillende groottes bestudeerd, ditmaal voor DRM, waarbij de CO2 conversie in aanwezigheid van methaan wordt vergeleken met die verkregen voor zuivere CO2 splitsing. Niet enkel de conversie, maar ook de fracties van de gevormde producten worden bestudeerd.

Hoofdstuk 5 focust ten slotte op BaTiO3 als pakkingmateriaal, aangezien hiermee de hoogste conversies verkregen worden voor CO2 splitsing maar de laagste voor DRM. In dit hoofdstuk wordt gekeken naar de invloed van de grootte van de sferen, de gap en de verblijftijd in de reactor voor de specifieke case van BaTiO3. Bovendien wordt de conversie voor DRM vergeleken met diegene voor de individuele componenten.

Hoofdstuk 6 ten slotte, geeft een algemene conclusie van de bekomen resultaten.



Link: https://www.uantwerpen.be/wetenschappen