Simultaneous High Hydrogen Content-Synthesis Gas Production and In-Situ CO2 Removal via Sorption-Enhanced Reaction Process: Modeling, Sensitivity Analysis and Multi-objective Optimization using NSGA-II Algorithm
Message:
Abstract:
The main focus of this study is improvement of the steam-methane reforming (SMR) process by in-situ CO2 removal to produce high hydrogen content synthesis gas. Sorption enhanced (SE) concept is applied to improve process performance. In the proposed structure, the solid phase CO2 adsorbents and pre-reformed gas stream are introduced to a gas-flowing solids-fixed bed reactor (GFSFBR). One dimensional mathematical model is developed to evaluate the effect of adsorbents on the efficiency of SMR at steady- state condition. To prove the accuracy of the considered model, simulation results are compared against available industrial plant data. Modeling results illustrate that application of SE method in SMR enhances syngas production and reduces CO2 content. The reported data indicate that by overcoming thermodynamic limitations and controlling coke formation, CH4 conversion and H2 yield improve about 23 % and 29 %, respectively. For more investigation, sensitivity analyses of some related parameters of the pre-reformed gas are performed to predict optimum conditions. Finally, the proposed GFSFBR for the SMR process leads to higher hydrogen production and H2/CO ratio. As the last part, non-dominated sorting genetic algorithm-II is applied to perform multi-objective optimization of the SE-SMR.
Language:
English
Published:
Iranian journal of chemical engineering, Volume:13 Issue: 4, Autumn 2016
Page:
71
magiran.com/p1591345  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!