Non-thermal plasma-enhanced reverse water-gas shift reaction over hydroxyapatite-supported Ni catalyst: Effect of severe process conditions
Notice bibliographique
Résumé
CO 2 hydrogenation to carbon monoxide and water (Reverse Water Gas Shift reaction) is a promising way to valorize CO 2. It is the preliminary step in the methanol and Fischer-Tropsch synthesis processes. However, the thermodynamic barrier has limited the industrial scale-up of this process, and thus, the need for a proper catalyst formulation and reactor configuration is still ongoing. In this paper, we studied the catalytic performance of a hydroxyapatite-supported nickel-zirconia catalyst in a microwave plasma reactor for the CO 2 hydrogenation to carbon monoxide. A 10 wt% Ni- ZrO 2 /HAp catalyst was prepared by the wetness impregnation method, dried at 180 ° C for 18 h and calcined at 500 ° C for 3 h. The influence of the H 2 /CO 2 molar ratio, power, and GHSV on CO 2 conversion and CO selectivity was studied. In the selected range of GHSV, it did not influence the output parameters. Moreover, CO selectivity remained in the range of 98–100 % in all experiments. The highest carbon yield was 83 % under H 2 /CO 2 to 2:1, Power= 2.25 kW, and GHSV= 80,000 mL.gr −1 .hr −1 while maintaining 9 % energy efficiency. The high CO 2 conversion is justified due to the interaction of a basic catalyst with the CO 2 (weak acid) which facilitated the CO 2 reduction to CO as well as the microwave discharge reactor, whose temperature characteristics meet the requirement of the RWGS reaction. In addition, an energy efficiency equal to 28 % was observed under H 2 /CO 2 to 1:1, Power= 0.8 kW, and GHSV= 120,000 mL.gr −1 .hr −1 . To the best of our knowledge, these values have never been attained before. In this study, we proposed a novel catalyst formulation for the CO 2 hydrogenation reaction, tested a microwave discharge for the reaction, and operated at very high GHSV levels, which are suitable for industrial production.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».