Plasma-assisted removal of oxygen traces from coke oven gas using a twin-surface dielectric barrier discharge

Eine dielektrisch behinderte Oberflächenentladung wurde in der Entfernung von O\(_2\) Spuren aus Koksofengas untersucht, wobei die Reaktion von O\(_2\) in H\(_2\)/N\(_2\) Gemischen als Modellreaktion diente. Das Plasma erzielte eine hohe Aktivität und der O\(_2\) Umsatz stieg als Funktion des H\(_2\) Stoffmengenanteils, der Leistung und der Elektronendichte. Kinetische Studien zeigten eine scheinbare Aktivierungsenergie von ca. 0 kJ mol\(^{-1}\), was auf einen durch Dissoziation von O\(_2\) oder H\(_2\) initiierten Radikalkettenmechanismus hindeutet. Schlierenaufnahmen zeigten einen plasma-induzierten, radialen Stofftransport, der eine Durchmischung der Gasphase bewirkt, während die Reaktion primär im Plasma abläuft. Des Weiteren wurde die Oberflächenentladung erfolgreich in der Entfernung von O\(_2\)-Spuren aus synthetischem Koksofengas eingesetzt. Trotz der Anwesenheit von CH\(_4\), CO und CO\(_2\) wurden bei vergleichbarer Aktivität kaum Nebenprodukte identifiziert. Neben H\(_2\)O und CO\(_2\) wurden nur C\(_2\)H\(_x\) sowie Kohlenstoffablagerungen nachgewiesen