Vodorod ishlab chiqarish. Vodorod energiyasi. Vodorod muqobil energiya manbai sifatida

Vodorod ishlab chiqarish.
Organik moddalar va suvda bog'langan vodorod zahiralari deyarli tugatilmaydi. Ushbu bog'lanishlarni sindirish vodorodning ishlab chiqarilishiga va keyin yoqilg'i sifatida ishlatilishiga imkon beradi. Uning tarkibiy elementlariga suvning parchalanishi uchun ko'plab jarayonlarni ishlab chiqdi. 25000 ° C atrofida qizdirilganda suv vodorod va kislorodga (to'g'ridan-to'g'ri termolizga) ajraladi. Bunday yuqori haroratni, masalan, quyosh energiyasining kontsentratlari yordamida olish mumkin. Bu erda vodorod va kislorodni rekombinatsiyalashning oldini olish muammo.

Hozirgi kunda dunyodagi sanoat miqyosidagi vodorodning katta qismi metanning bug'ni isloh qilish jarayonida (PCM) ishlab chiqariladi. Ushbu usulda olingan vodorod neftni tozalash uchun reaktiv va azotli o'g'itlar komponenti sifatida, shuningdek raketa texnologiyasi uchun ishlatiladi. 750-8500 ° S haroratda bug 'va issiqlik energiyasidan vodorodni metandagi uglerod bazasidan ajratish talab etiladi, bu esa katalizatorlar yuzasida kimyoviy bug' isloh qilish jarayonida sodir bo'ladi. PCM jarayonining birinchi bosqichi metan va suv bug'ini vodorod va karbon monoksitga aylantiradi. Shundan so'ng, ikkinchi bosqichda "kesish reaktsiyasi" uglerod mono-oksidi va suvni karbon dioksid va vodorodga aylantiradi. Bu reaksiya 200-2500 ° S haroratda sodir bo'ladi.

1930 yillarda sintez gazi ko'mirni bug'li gaz bilan gazlashtirish orqali SSSRda tijoriy jihatdan ishlab chiqarilgan. Hozirgi vaqtda Chernogolovka shahrida Rossiya Fanlar akademiyasining IPSKda superadiabatik rejimda ko'mirni gazlashtirish ishlari olib borilmoqda. Ushbu texnologiya ko'mirning issiqlik energiyasini sintez gazining issiqlik energiyasiga 98 foizga etkazish imkonini beradi.

O'tgan asrning 70-yillaridan boshlab, mamlakat kimyo sanoati va qora metallurgiya sohasi uchun yadro energiyasi texnologik stantsiyalarining (AETT) yuqori haroratli geliy reaktori (HTGR) loyihalarini zarur ilmiy-texnik asos va tajriba tasdiqlashini yakunladi va qo'lga kiritdi. Ular orasida ABTU-50 va undan keyin - vodorod va uning asosida karbamid moddalar ishlab chiqarish uchun yadro kimyoviy kompleksi uchun 1060 MVt quvvatga ega VG-400 reaktorli ammiak va metanol ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan atom energetikasi texnologiyasi stantsiyasining loyihasi, shuningdek, ushbu yo'nalishdagi qator loyihalar.

HTGR loyihalari uchun asos yadroli vodorod raketalarining ishlab chiqarilishi bo'ldi. Mamlakatimizda bu maqsadlar uchun yaratilgan yuqori haroratli sinov reaktorlari va yadroviy raketalar namoyish etilishi vodorodni isitishning 3000 K.gacha rekord darajadagi issiqlik samaradorligini ko'rsatdi.

Yuqori haroratli geliy sovutgichli reaktorlar - ekologik jihatdan mukammal bo'lgan universal yadroviy energiya manbai bo'lib, uning noyob xususiyatlari - 10000 ° C dan yuqori haroratda issiqlik hosil qilish qobiliyati va yuqori darajadagi xavfsizlik - gaz turbinasi siklida yuqori samarali elektr energiyasi ishlab chiqarish va yuqori haroratli issiqlik bilan ta'minlash uchun ulardan foydalanishning keng imkoniyatlarini aniqlaydi. vodorod, desalinasyon, kimyoviy jarayonlar, neftni qayta ishlash zavodlari uchun elektr energiya ishlab chiqarish jarayonlari qismi, metallurgiya va boshq. sanoati.

Ushbu sohadagi eng ilg'or maskanlaridan biri GT-MGR xalqaro loyihasi bo'lib, u Rossiya institutlari va Amerika kompaniyasining qo'shma sa'y-harakatlari bilan ishlab chiqilmoqda. Framatom va Fuji Electric loyihasi bilan ham hamkorlik qilmoqda.