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한국수소및신에너지학회 한국수소및신에너지학회논문집 한국수소 및 신에너지학회 논문집 제26권 제5호
발행연도
2015.10
수록면
445 - 452 (8page)

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A tubular packed bed reactor for the steam-CO₂ combined reforming of natural gas to produce the synthesis gas of a target H₂/CO ratio 2.0 was simulated. The effects of the reactor dimension, the feed gas composition, and the gas feeding temperature upon the possibility of coke formation across the catalyst bed were investigated. For this purpose, 2-dimensional heterogeneous reactor model was used to determine the local gas concentrations and temperatures over the catalyst bed. The thermodynamic potential distribution of coke formation was determined by comparing the extent of reaction with the equilibrium constant given by the reaction, CH₄+2CO ⇔3C+2H₂O. The simulation showed that catalysts packed in the central region nearer the entrance of the reactor were more prone to coking because of the regional characteristics of lower temperature, lower concentration of H₂O, and higher concentration of CO. With the higher feeding temperature, the feed gas composition of the increased H₂O and correspondingly decreased CO₂, or the decrease in the reactor diameter, the volume fraction of the catalyst bed subsequent to coking could be diminished. Throughout the simulation, reactor dimension and reaction condition for coking-free operation were suggested.

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