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惰性混合物與B金屬對有機廢氣於鈣鈦礦觸媒之電漿催化影響

為了解決Onsan的問題，作者許博緯 這樣論述：

目前，電漿催化是去除有機廢氣最有效的技術之一。該技術可用於淨化高濃度有機廢氣。本研究採用頻率為 12.5 kHz、比能量密度為 0.82±0.02 kJ L-1、佔空比為 0.5 的常壓脈衝雙極電漿催化系統（APPBPCS）作為處理反應器。製備的莫來石擔載鈣鈦礦觸媒上處理高濃度（4000 ppm）有機廢氣。這些觸媒具有耐高溫、高介電值、鐵電性和高氧化催化能力等特性。可製備的催化阻抗、PBP 電漿放電和原位發射光譜的特性，以分析電漿催化反應之過程。實驗分為兩部分：（1）莫來石對電漿催化有機廢氣之影響（2）不同比例莫來石與La0.7Sr0.3MnO3/莫來石觸媒混合的影響；（3）La0.7Sr0

.3BO3/莫來石（B = Mn、Co、Ni、Fe)觸媒B金屬觸媒對電漿催化處理高濃度廢氣氧化效率的影響。庚烷、甲苯和丁酮被選為有機反應物，因為它們廣泛用於工業過程。在第一部分中，以25 g La0.7Sr0.3MnO3/莫來石為基底，混合1.32、2.78、6.25或10.71g惰性莫來石作為電漿催化之觸媒。結果表明，隨著惰性莫來石用量的增加，催化活性明顯下降，這可能是由於表面放電的不連續和中斷所致。在第三部分，不同的金屬，為Mn、Co、Ni和Fe，作為La0.7Sr0.3BO3/莫來石觸媒之B原子，研究它們對三種有機反應物的電漿催化作用。結果表明，四種觸媒的B金屬根據催化活性排列如下：Mn

>Co>Ni>Fe。可能是因為Mn-金屬的價數最高，可以通過催化反應改變其價電子。相反，則Fe-金屬的價電子在催化反應中主要為正三價。對兩部分進行動力學研究以獲得它們的動力學參數和電漿放電參數。這些參數用於建立鈣鈦礦觸媒上有機反應物電漿催化反應的理論公式。理論和實驗結果證實，該理論公式非常準確，可用於預測高濃度有機反應物電漿催化反應的結果。

廢熱回收應用於重組系統的特性研究–產氫與CO2重組的探討

為了解決Onsan的問題，作者廖政勳 這樣論述：

本研究乃探討廢熱回收應用於重組系統之產氫與二氧化碳重組之特性。由於工業或機械燃燒後排放的廢氣皆含龐大的高溫能量，則應用於吸熱反應的甲醇水蒸氣重組(Methanol Steam Reforming, MSR)與甲烷乾重組(Methane Dry Reforming, MDR)，雖然皆為吸熱反應，但反應過程所需能量不同。因此，吸熱的重組反應若搭配廢熱回收，藉此避免額外添加的能量，以降低燃料消耗並提高能量使用率。甲醇水蒸氣重組部分，本研究將利用排氣廢熱做為重組反應所需之能量，以產出富氫合成氣體。實驗用引擎為1328 c.c.四行程SI引擎，將引擎參數設定於轉速2000~3000 rpm(間隔500

rpm)、油門開度20 %來進行重組產氫。重組器操作溫度控制在240、260、280、300 oC，而排氣廢熱會隨引擎運轉條件改變而不同，因此利用排氣分流裝置之閥門開度控制排氣流量，保持重組器設定之溫度。然而，重組實驗參數，將水醇莫耳比(Steam to Carbon ratio, S/C)設定於1.2與1.4，甲醇進料率固定為15.8 g/min。根據甲醇水蒸氣重組實驗，當S/C設定1.2與1.4時，氫氣產出濃度相當穩定約75 %，氫氣產出莫耳流率隨重組溫度增加而提升，氫氣產率約0.58~1.34 mol/min。經實驗後計算氫氣質量百分比為1.37~3.63 %；氫氣能量百分比為4.40

~11.08 %；廢熱熱效率為17.7~47.5 %；重組熱效率為46.5~104.2 %。甲烷乾重組利用模擬非傳統天然氣(Unconventional Natural Gas, UNG)，配合廢熱回收概念進行產出合成氣體(CO+H2)。非傳統天然氣主要成份為甲烷與二氧化碳，搭配本研究團隊自行開發的廢熱回收式重組裝置，利用廢熱作為反應物預熱與重組反應之能量。實驗參數設定甲烷進料率1~2.5 NL/min，參數以每0.5 NL/min為間隔； CO2/CH4比設定於0.43~1.22之間。溫度控制參數分為二氧化碳預熱溫度與重組溫度，重組溫度是將加熱爐溫度設定800、900與1000 oC，二氧化

碳預熱溫度為無預熱、600與900 oC。實驗結果可知，反應前的二氧化碳預先加熱，可促進乾重組反應效果，並提升氫氣產出莫耳率。整體甲烷乾重組效果依序預熱溫度900 oC優於600 oC與無預熱之情況。加熱爐溫度增加可提升重組溫度，則重組能量越多有助於H2與CO的產出。當爐溫於900 oC以上時，CO產出會隨CO2/CH4增加而提升的趨勢，H2整體產率介於0.017~0.058 mol/min；重組效率與CO2轉化，最高值分別為78.1 %與96.4 %；重組熱效率介於56.96~102.26 %。