![]() |
|
|
Электрохимическая энергетикатом, должен иметь высокую степень чистоты, в то время как в высокотемпературном ТЭ с твердым электролитом можно подавать смесь водорода с оксидом и диоксидом углерода и углеводородами. Поэтому в зависимости от ТЭ меняются и способы очистки газов. Наиболее простым и недорогим является способ сорбции жидкими или твердыми сорбентами. Таким способом можно, например, поглощать диоксид углерода щелочью или Этаноламином, некоторые примеси - молекулярными ситами. Степень чистоты при этом способе в объемных долях составляет 97-98%. Некоторые примеси можно удалить с помощью химических реакций, например оксид углерода - способом метанирования [реакция (2.35)]. Содержание СО при этом в газах можно уменьшить в объемных долях до 10"3%. , Метод конденсации позволяет получить водород высокой степени чистоты. Например, при охлаждении смеси газов до температуры жидкого азота (- 77 К) оксиды углерода и углеводороды переходят в жидкое состояние. Чистота получаемого водорода составляет 99,95%. Высокую степень чистоты можно получить и электрохимическим способом с помощью ячейки с твердополимерным электролитом [12]. Все более широкое применение для разделения газов находят селективно проницаемые мембраны, в частности полимерные мембраны [86j с. 1273-1278]. Наиболее чистый водород можно получить в результате диффузионного разделения через проницаемую для водорода мембрану из палладиевого сплава [32]. Этот способ обеспечивает .получение водорода чистотой до 99,9999%. При использовании электрохимического и дио^фузионного методов очистки необходима предварительная очистка газов от каталитических ядов: соединений серы, мышьяка, фосфора идрЭти соединения также отравляют катализаторы ТЭ, особенно при невысоких температурах. Большинство видов природного топлива содержит соединения серы, поэтому в системах подготовки топлива для ЭЭУ обычно имеются десульфуриза-торы. Так как стоимость получаемого водорода растет с увеличением его чистоты, то выбор метода очистки является предметом экономической оптимизации. 2.7.5. Хранение водорода и кислорода. Если графики работы подсистем подготовки топлива и ЭХГ не совпадают, то необходимы устройства для хранения водорода и кислорода. Эти устройства становятся совершенно необходимыми в случае автономных ЭЭУ, особенно транспортных. Существует несколько способов хранения газообразных реагентов: в газообразном, криогенном и связанном виде. Наиболее простым является способ хранения в баллонах высокого давления. Однако масса этих баллонов, приходящаяся на единицу объема реагента, очень велика. С увеличением давления и соответственным Использованием более прочных материалов это отношение уменьшается (табл. 2.9). Капитальные затраты на баллонное хранение оцениваются в 13 долл/кВт ? ч (по курсу 1984 г.) [155, с. 233-248]. Для хранения большого количества газов используются подземные хранилища (горные выработки, естественные и 105 Таблица 1.9. Характеристик» баллонов для хранения водорода и кислорода [12] Тип баллона Стандарт Давление, Вмести- Отношение Б-150"иБ-200 Б-150л*2иБ-200л" Б-320Л*1 и Б-400л*» Б-500" КПЖ-ЗОА** 0,4-50 0,4-50 80-1000 0,4-8 28 13,3-9,3 10-6,25 7-6,5 4,1-3 2,4 МПа мость, л массы баллона к объему газа, кг/м.3 ГОСТ 949-73 15 и 20 То же 15 и 20 ГОСТ 12247-80 32 и 40 ТУ ВНИТИ 861-69 50 ^Углеродистая сталь. "Легированная сталь. "Легированная сталь, армированная стеклопластиком. ''Криогенное хранение. двух типов соединений. К соединениям первого тиПа относятся гИдриды, алюмогидриды, боргидриды щелочных*! щелочноземельных металлов (LiH, NaH, СаН2, LiAlH4, NaAlH4, NaBH4). Водород получают по необратимой реакции гидролиза, например: LiH + Н20 - LiOH + Н2, ] L (2.67) NaBH4 + 2 Н20 - NaB02 + 4 Н2. [ Эти соединения достаточно дорогие, поэтому могут применяться лишь для специальных целей. К соединениям второго типа относятся интерметаллидные соединения металлов группы железа с магнием, титаном, редкоземельными и некоторыми другими элементами. Реакция сорбции и десорбции водорода (диссоциации гидрида) может быть представлена уравнением искусственные каверны и т.д.). Потеря водорода в них составляет до 5% объема хранилища [14]. Оценки показывают, что Стоимость хранения водорода в подземных хранилищах на единицу энергии в 2-4 раза выше стоимости хранения природного газа. Капитальные затраты при хранении последнего оцениваются в 60-120 руб., а эксплуатационные - 4-7 руб. на 1000 м3 газа [14]. По мере увеличения размеров хранилищ и удорожания природного газа стоимости хранения водорода и природного газа сближаются. Из этих оценок следует, что капитальные затраты на под-Земное хранение составляют 1,67-3,35 руб/ГДж в случае Природного газа и 3,35-13,4 руб/ГДж в случае водорода. Капитальные затраты на подземное хранение водорода для электрохимической энергоустановки составляют 20-80 руб/(МВт • ч). Криогенное хранение газа обеспечивает наибольшую компактность устройств (табл. 2.9), однако потер |
< 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] |
|
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.
|
|