Παραγωγή και ενέργεια Υδρογόνου

Διαμεταλλικό. συνδέσεις. μεταφορά του Η2 στον καταναλωτή με μικρές απώλειες.

Το υδρογόνο δεν έχει ακόμη χρησιμοποιηθεί ευρέως. Οι μέθοδοι απόκτησης του Η2, οι μέθοδοι αποθήκευσης και μεταφοράς του, οι οποίες θεωρούνται υποσχόμενες για το υδρογόνο, βρίσκονται στο στάδιο της πειραματικής ανάπτυξης και του εργαστηρίου. έρευνας.

Η επιλογή του H2 ως φορέα ενέργειας οφείλεται σε ορισμένα πλεονεκτήματα, τα κυριότερα από τα οποία είναι: περιβαλλοντικά. την ασφάλεια του H2, δεδομένου ότι το προϊόν της καύσης του είναι εξαιρετικά υψηλό, ίσο με - 143,06 MJ / kg (για τον συμβατικό υδρογονάνθρακα - 29,3 MJ / kg). υψηλό και επίσης χαμηλό, το οποίο είναι πολύ σημαντικό όταν μεταφέρεται μέσω αγωγών · πρακτικά απεριόριστη. αποθέματα πρώτων υλών, αν είναι στην ποιότητα της αρχικής ένωσης. για να ληφθεί υπόψη το H2 (περιεχόμενο 1,39 * 10 18 τόνων). δυνατότητα πολυμερούς εφαρμογής του Η2. m. b. που χρησιμοποιούνται σε πολλά chem. και μεταλλουργικά. καθώς και στις αεροπορικές μεταφορές και τα οχήματα ως ανεξάρτητη και με τη μορφή της.

Υπόσχεται να χρησιμοποιήσει το Η2 για τη μεταφορά ενέργειας που ονομάζεται. chem. τρόπους. Σύμφωνα με ένα από αυτά, το μείγμα των Η2 και CO, που λαμβάνονται στο πρώτο στάδιο της καταλυτικής. μετατροπή, μεταφέρεται στον καταναλωτή μέσω αγωγού και εισέρχεται στη συσκευή - ένας μεθανάτης στον οποίο διεξάγεται μια εξώθερμη αντίστροφη ενέργεια. p-tion: 3H2 + CO-\u003e CH4 + H2O. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί η θερμότητα που απελευθερώνεται. που χρησιμοποιούνται για οικιακή και βιομηχανική χρήση. θερμότητα και το μίγμα ατμού-αερίου επιστρέφει στον κύκλο για μετατροπή.

Παραδοσιακά. οι μέθοδοι απόκτησης του H2 (βλέπε) για το υδρογόνο είναι οικονομικά ασύμφορες. Για τις ανάγκες του υδρογόνου πρέπει να βελτιωθεί η παραδοσιακή. μεθόδους και την ανάπτυξη νέων, μη συμβατικών, χρησιμοποιώντας πυρηνική και ηλιακή ενέργεια. Η προτεινόμενη βελτίωση των κύριων. παραδοσιακό. μέθοδος απόκτησης του Η2 - καταλυτικού. μετατροπές και - είναι ότι η διεργασία διεξάγεται σε, η θερμότητα τροφοδοτείται από αντιδραστήρα ψυχρού αερίου υψηλής θερμοκρασίας (HTGR). Η εφαρμογή αυτής της μεθόδου θα επιτρέψει περισσότερες από 10 φορές να αυξήσει τον ογκομετρικό ρυθμό της διαδικασίας, για να μειώσει τη θερμοκρασία σε χημική μορφή. αντιδραστήρα στους 150 ° C, μειώνουν το κόστος παραγωγής του H2 κατά 20-25%. Ωστόσο, τα HTGR, που παρέχουν υψηλό t-ry (περίπου 1000 ° C), βρίσκονται ακόμη υπό ανάπτυξη. Δρ. μια παραλλαγή για την παραγωγή αλκαλικής ύλης H2-νερού με τη χρήση φτηνών ηλεκτρικών εκφορτώσεων που παράγονται τη νύχτα από πυρηνικό σταθμό. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για ένα 1 m 3 Η 2 αποτελεί 4,3-4,7 kWh (5.1-5.6 για μια συμβατική μέθοδο kWh), ένα τάση στοιχείου από 1,7-2,0 βολτ σε μία πυκνότητα ρεύματος «3-5 kA / m 2 και έως 3 MPa. Η χρήση των εγκαταστάσεων για την παραγωγή Η2 τη νύχτα σε πυρηνικούς σταθμούς επιτρέπει την προσαρμογή του χρονοδιαγράμματος της καθημερινής φορτίου και να μειώσει το κόστος του H2O. το προκύπτον Η2 μπορεί να κατευθύνονται προς τις ανάγκες των προμήθιο ή να χρησιμοποιούνται ως ηλεκτροπαραγωγής για την παραγωγή πρόσθετης ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Παρακάτω παρουσιάζονται τα προτεινόμενα μη παραδοσιακά. μεθόδους για λήψη Η2. χρησιμοποιώντας Qual-ve (t. ονομάζεται. rasplavnoschelochnoy), το στερεό (στερεού πολυμερούς, ή ηλεκτρόλυση-TP) βασίζεται σε ZrO 2 (υψηλή θερμοκρασία, ή BT-ηλεκτρόλυση) απαιτεί κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας 30-40% λιγότερο από trad. μέθοδο. Όταν το αλκαλικό τήγμα είναι 0,5-2,0% κατά βάρος (μερικές φορές 4%), ατμοσφαιρικό, t-ra καθορίζεται κατά επιλογή. Η χρήση καθιστά δυνατή τη σημαντική μείωση της απόστασης μεταξύ των κυψελών (μέχρι 250 μm), με αποτέλεσμα πολλά. η τρέχουσα πυκνότητα αυξάνεται χωρίς αύξηση της τάσης στο κελί. Ως TP-ηλεκτρόλυση, για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μεμβράνη σουλφονωμένου φθοροπλαστικού-4. θερμοκρασία επεξεργασίας έως 150 ° C, εφικτή απόδοση 90%, κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για λήψη 1 m 3 H 2 3,5 kWh. naib. Η ηλεκτρόλυση ΒΤ είναι πολλά υποσχόμενη με τη χρήση θερμότητας από HTGR: είναι από ZrO 2 s (Y 2 O 3, CaO, Sc 2 O 3). θερμοκρασία επεξεργασίας 800-1000 ° C, επιτεύξιμο επίπεδο κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας για την απόκτηση 1 m 3 H 2 2,5 kWh σε πυκνότητες ρεύματος 3-10 kA / m 2.

Από τη πλασμοκίνη. μεθόδους απόκτησης H 2 naib. ένας κύκλος δύο σταδίων διοξειδίου του άνθρακα είναι πολλά υποσχόμενος, μεταξύ των οποίων: 1) (2CO 2 -\u003e 2CO + O 2), που διεξάγεται σε πυρσό με πλάσμα με ισχύ. απόδοση έως 75-80%. 2) μετατροπή του CO με νερό (CO + Η2Ο -\u003e Η2 + C02), μετά το οποίο το σχηματιζόμενο C02 επιστρέφει στον πυρσό πλάσματος.

Thermohim. Οι κύκλοι παραγωγής Η 2 είναι ένα σύνολο διαδόχων. chem. p-tion, που οδηγεί στην αποσύνθεση του αρχικού τροφοδοτικού αποθέματος που περιέχει υδρογόνο (συνήθως) σε χαμηλότερη θερμοκρασία από αυτή που απαιτείται για την θερμο- . Έτσι, ο βαθμός therm. σε 2483 ° C είναι 11,1%. Στους κύκλους αυτούς, όλες οι πρώτες ύλες που περιέχουν υδρογόνο αναγεννώνται. Τα παρακάτω είναι παραδείγματα θερμοχίνων. κύκλους αποσύνθεσης.

Πηγή : remkolor.ru

Χρησιμοποιούμε cookies για να σας προσφέρουμε την καλύτερη εμπειρία στη σελίδα μας. Εάν συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε τη σελίδα, θα υποθέσουμε πως είστε ικανοποιημένοι με αυτό.