химический каталог




Электрохимическая энергетика

Автор Н.В.Коровин

ьный рынок для таких ЭЭС оценивается, например, США к 2006 г. в 40-120 ГВт [134].

Однако для широкого использования электрохимических ЭНеРгоустановок и электростанций необходимо проведение кРУпных фундаментальных научных исследований и опытно-^нструкторских работ. К числу важнейших задач можно от-ести следующие:

149

увеличение ресурса электрокатализаторов, уменьшен^

расхода и замена платиновых катализаторов;

увеличение проводимости и ресурса ионных проводников' увеличение коррозионной стойкости конструкционных ^

териалов;

разработка технологии производства недорогих электрод0в ионных проводников и топливных элементов;

создание более дешевых аппаратов для конверсии прир0д. ного газа, газификации угля и очистки газов от вредных при. месей;

решение задач тепломассопереноса в ТЭ, ЭХГ и ЭЭУ;

разработка оптимальных теплотехнических, гидравлических, электрических и других схем ЭЭУ и ЭЭС;

создание макетов и образцов ЭЭУ, их испытание и технико-экономическая оценка;

технико-экономический анализ и оптимизация систем, в которых используются ЭЭУ и ЭЭС.

Глава третья

ЭЛЕКТРОЛИЗ ВОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ В ЭНЕРГЕТИКЕ

3.1. СВОЙСТВА, ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ВОДОРОДА

3.1.1. Основные понятия о водородной энергетике. Около 15 • лет назад началось формирование нового направления в технике, получившее название "водородная энергетика". Появление и становление водородной энергетики вызвано в первую очередь энергетическими (угрозой истощения запасов нефти ч природного газа) и экологическими причинами.

В водородной энергетике водород рассматривается не только как химический реагент, но и как энергоноситель или - как его иногда называют - энергетический вектор. Водородная энергетика охватывает получение, хранение, транспорт и использс*»" ние водорода.

Причин, по которым именно водород имеет перспективу широкого использования как энергоносителя, несколько:

это один из наиболее распространенных элементов на ЗеМ^' его массовая доля составляет около 1%, атомная доля - '

он может быть получен из воды, запасы которой неограничен

150

(при сгорании водорода образуется вода, которая возвращав кругооборот);

еТсЯ

0н не токсичен, при его сгорании образуется меньше вредных компонентов, чем при сгорании природного органического ^плива;

0н имеет по сравнению с другими видами топлив наиболее 9ысокую теплоту сгорания на единицу массы (120 МДж/кг);

водород и некоторые недефицитные вещества (диоксид углерода, азот, уголь) являются сырьем для получения ценных химических веществ (например, аммиака) и синтетических лэплив и энергоносителей (например, метанола);

водород и получаемые на его основе виды топлива можно применять в автомобилях и самолетах пщ незначительных переделках их двигателей;

водород, как и природный газ, можно транспортировать по тем же трубопроводам и хранить в таких же подземных емкостях;

имеется опыт широкого применения водорода в химии и нефтехимии, а также, в меньшей мере - в металлургии, энергетике, пищевой промышленности, электронной технике;

с помощью водорода можно аккумулировать энергию, вырабатываемую электростанциями, в том числе атомными, в ночные часы и в выходные дни, а также энергию возобновляемых источников (солнца, ветра).

3.1.2. Физические и химические свойства водорода. Водород при обычных условиях - газ без цвета и запаха, имеет нормальную точку кипения 20, 27 К, критическую точку 33,22 К при давлении 1,29 МПа, тройную точку (Тт) 13,95 К при давлении 7,397 кПа. Вязкость газа при нормальных условиях равна 8,24x10"* Па.с, теплопроводность -1,2 Вт/(м • К)"1, теплоемкости Ср = 24,2 Дж^оль-КГ1, ^=15,95Дж(моль-К)"1. Водород обладает наибольшей скоростью диффузии и наиболее высокой теплопроводностью среди газов, поэтому применяется как охлаждающий агент. Охлажде-"че Нагретого предмета водородом происходит в 7 раз быстрее, чем воздухом.

Как видно из табл. 3.1, удельная массовая теплота сгорания у ^0Дорода выше в 2,4 раза, а объемная - ниже в 3,3 раза, чем у е^ан&. Температура кипения у водорода на 86,7 К ниже, чем у ме-а|^а. Водород более пожароопасен и взрывоопасен, чем метан.

олее подробно физические свойства водорода рассмотрены в иЧе книг и обзоров Г14: 461.

151

Н2

СН4

Таблица 3.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОДОРОДА И МЕТАНА

20,3

89,3 71

Характеристика

107

670 415

Температура кипения, К Плотность в состояниях:

газообразном* г/м3

50,2 35,8

120,9 10,8

жидком, кг/м3 Низшая удельная теплота сгорания (при 298 К и 101,3 кПа):

МДж/кг

МДж/м3

0,584 0,82

15,4-53,2 6,3-13,5

Отношение к массе условного топлимассы топлива, кг/кг 0,242

объема топлива, м3/кг 2,71

Пределы воспламенения в воздухе 10,1—71,4

(объемные доли), %

Диапазон детонации в воздухе (объем- 18—60 ные доли), %

15-90

0,02

0,29

Диапазон детонации в кислороде (объемные доли), % Минимальная энергия возгорания, МДж

9,52 14,2 3,28

2,38 27,7 3,02

Стехиометрическое соотношение воздуха и топлива:

м3/м3

кг/кг

Низшая теплота сгорания стехиом

страница 48
< 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
курсы автокад в подольске
радар детекторы snooper
half мебель
полки белые

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
(07.12.2016)