ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
ISSN : 2288-4505(Online)
Original article : Conversion of CO2 and CH4 through Hybrid Reactor Composed of Plasma and Catalyst at Atmospheric Pressure
Abstract
The conversion reaction of methane and carbon dioxide at an atmospheric pressure plasma reactor filled with Ni-Al2O3 andNi-MgAl2O4 catalyst was performed. Effects of various process parameters such as the applied electric power, reaction gas flow rate, reactor temperature, mixing ratio of reactants and the presence of the catalyst on the reaction between methane and carbon dioxide were analyzed. From the analysis of the contribution of the catalyst in the reaction step, even if the temperature raised to 400 ℃, there was no spontaneous catalytic conversion of methane and carbon dioxide without plasma discharges. When the catalysts for the conversion of methane and carbon dioxide would be adopted to the plasma reactor, the careful selection of suitable catalysts and process parameters should be essential.
상압 플라즈마-촉매 하이브리드 반응기를 통한 CO2와 CH4의 전환처리
초록
상압 플라즈마 반응기 내에 Ni-Al2O3와 Ni-MgAl2O4 촉매를 충진한 하이브리드 반응기를 이용하여 메탄과 이산화탄소의 전환반응을 진행하였다. 인가전력, 반응가스 유량, 혼합비율 및 반응기 온도 등 다양한 공정변수와 촉매의 충진유무에 따른 메탄과 이산화탄소의 전환반응 특성이 분석되었다. 촉매의 반응 기여도 분석에서 공정온도를 400 ℃까지올린 경우에도 플라즈마 방전이 없이는 메탄과 이산화탄소의 촉매를 통한 자발적 전환반응이 일어나지 않았다. 이는촉매를 충진하지 않은 플라즈마 방전만의 전환공정과의 비교를 통하여 확인할 수 있었다. 플라즈마 반응기에 촉매를적용하는 경우에는 공정의 적절성과 전환처리에 적합한 촉매의 선택이 필수적이다.