химический каталог




Электрохимическая энергетика

Автор Н.В.Коровин

од Из системы не выводится [14].

Состав продуктов зависит от условий проведения процесса. Например, при конверсии в одну ступень при температуре 925 К получен газ состава (мольные доли): Н2 - 59,4%; СО - 9,8%; Н20 - 23,3%; С02 -7,5% [150, Ref. 25].

Минимальное отношение пара к метану, при котором не происходит образование сажи, равно 1,5 [95, с. 1195]; обычно это отношение несколько выше. Конверсия монооксида углерода [реакция сдвига (2.36)] проводится на железохромовом катализаторе при 620-670 К (первая ступень) и на медном катализаторе при 493-523 К (вторая ступень) [14].

Удельные капитальные затраты на установку получения водорода можно оценить, исходя из данных работы [14] с учетом того, что по прейскурантам 1982 г. стоимость оборудования возросла в среднем в 1,3-1,5 раза [ПО, 111]. Принимая расход водорода в ТЭ 40-55 г/(кВт • ч) (напряжение 0,9-0,7 В) или 0,45-0,6 м3/(кВт • ч)*, получим, что производительность установки для получения водорода в электрохимической энергоустановке мощностью 1 МВт должна составлять 450-600 м3 • ч-1*. Соответственно капитальные затраты на установку получения водорода для электрохимической энергоустановки мощностью 50 МВт составят: 100-135 руб/кВт для очищенного водорода и 95-124 руб/кВт - для неочищенного водорода. Капитальные затраты на установку получения водорода для электрохимической энергоустановки мощностью 150 МВт составляют 62-82 руб/кВт для очищенного водорода и 50-68 руб. - для неочищенного водорода.

По данным Вендта [86, с. 1273-1278] капитальные затраты на установку для получения водорода для ЭЭУ составляют: 400 долл/кВт для ЭЭУ мощностью 4 МВт и 150 долл/кВт для

ЭЭУ мощностью 40МВт.

Пароводяная конверсия жидких углеводородов, в частности нафты, также проводится в две ступени. Первая ступень проводится при температурах 1020-1200 К и стехиометрическоМ отношении пара к углеводороду, равном 4-6. Вторая ступень проводится при 800 К. Максимальный КПД конверсии достигает 70% [14].

Объем водорода здесь и далее отнесен к нормальным условиям (Т = 273 Л Р= 101,3 кПа). 102

||

Состав продуктов реакции зависит от условий проведения конверсии. Например, при конверсии нафты при температуре 925°С и давлении 2,8 МПа получен газ состава (мольные до-лЙ1%):Н2-49,8;СО-11,2;Н2О-30,6иСО2-8,2, остальное - углеводороды и 02 [150, Ref. 25].

Парокислородная конверсия заключаеуся во взаимодействии углеводородов со смесью водяного пара и кислорода (2.64). В эхом случае процесс не требует внешнего подвода тепла через стенки реакторов. Первую стадию процесса обычно проводят при более высокой температуре (1113-1173 К) и давлении (до 4 МПа). Эффективный КПД процесса составляет 67-70%, капитальные затраты на 1 т водорода примерно на 5-10% ниже, чем при паровой конверсии газа [14].

2.7.3. Газификация угля. Разработано несколько способов газификации угля с целью получения различных продуктов: высокотемпературный пиролиз, пароводяная и парокислородная конверсия. Некоторые из этих способов могут быть использованы для подготовки топлива в электрохимических энергоустановках. Если рассматривать уголь как углерод, то реакция паровой конверсии протекает по уравнениям (2.58) и (2.36) и суммарно по (2.59). Как видно из табл. 2.7, реакции (2.58) и (2.59) -эндотермические и для их проведения необходим подвод тепла. Реакция парокислородной конверсии углерода

С + хН2Ог+0,5(1-х)О2 = СО + хН2 (2.66)

может протекать экзотермически при условии х < у, где У= Д НС0/*АНН^0 в широкой области температур. По реакции Сдвига (2.36) можно провести конверсию с получением дополнительного количества водорода.

Предложено несколько процессов парокислородной конверсии угля: Лурги, Коппер-Тотцека, Винклера, Хай-газ и другие [14]. В процессе Лурги происходит газификация угля в неподвижном слое при давлении 3 МПа с жидким шлакоудалением. Недостаток способа - необходимость сортировки угля и сложной очистки полученного газа. В процессе Коппер-Тотцека газифицируется угольная пыль при атмосферном давлении и высокой температуре (1800 К) с жидким шлакоудалением. К недостатку способа относится относительно невысокая производительность агрегата - до 510 м3 газа в час (30 т угля в час).

103

В процессе Винклера уголь находится в виде кипящего слоя. Процесс идет при невысокой температуре (около 1300 К) с твер. дым шлакоудалением. В процессе Хай-газ в качестве катализа-тора используют оксиды железа (железопаровой метод). При этом обеспечивается КПД 63%. Имеются схемы с внешним подводом тепла за счет дополнительной химической реакции, например метод С02-акцептора, в котором тепло подводится за счет реакции СаО + С02 = СаС03.

В регенераторе СаС03 основа разлагаетсй под действием тепловой энергии (при 1300 К). Содержание водорода и оксида углерода в газах приведено в табл. 2.8.

С помощью реакции сдвига (2.36) дополнительно получают водород.

2.7.4. Сепарация и очистка газов. В зависимости от типа ТЭ

требуется различная степень чистоты подаваемого водорода.

Так, водород, подаваемый в ТЭ с щелочным электроли

страница 33
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

Скачать книгу "Электрохимическая энергетика" (2.11Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
декоративная штукатурка фасад короед
обклейка такси
стул офисный изо цена
вешалка напольная с чехлом

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(30.05.2017)