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Methane cracking in molten tin for hydrogen and carbon production—a comparison with homogeneous gas phase process

Frontiers of Chemical Science and Engineering 2024年第7期18卷 155-166页

作者： Emmanuel Busillo Benedetta de Caprariis Maria Paola Bracciale Vittoria Cosentino Martina Damizia Gaetano Iaquaniello Emma Palo Paolo De Filippis Chemical Engineering Department Sapienza University of RomeRome 00184Italy NextChem S.p.A. Rome 00156Italy

Methane cracking is considered a bridge technology between gray and green hydrogen production *** this work an experimental study of methane cracking in molten tin is *** tests were conducted in a quartz reactor(i.d.=1.5 cm,L=20 cm)with capillary injection,varying temperature(950–1070°C),inlet methane flow rate(30–60 mL·min^(-1))and tin height(0–20 cm).The influence of the residence time in the tin and in the headspace on methane conversion and on carbon morphology was *** conversions obtained in tin and in the empty reactor were measured and compared with results of detailed kinetic simulations(CRECK).Furthermore,an expression of a global kinetic constant for methane conversion in tin was also *** highest conversion(65%at Q0=30 mL·min^(-1) and t=1070°C)is obtained for homogeneous gas phase reaction due to the long residence time(70 s),the presence of tin leads to a sharp decrease of residence time(1 s),obtaining a conversion of 35%at 1070°C,thus meaning that tin owns a role in the *** characterization(scanning electron microscopy,Raman)reported a change in carbon toward sheet-like structures and an increase of the carbon structural order in the presence of molten tin media.

关键词： methane cracking molten media H2 production carbon morphology

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