|
Ekologik jihatdan qulay

Vodorodni yoqilg'i sifatida ishlatganda, ortiqcha ta'sirini kuchaytirish ehtimoli yo'q, zararli moddalar chiqarilmaydi (avtomobil dvigatellari 45 ta toksik moddalarni, shu jumladan kanserogenlar chiqaradi, turg'un vodorod zonalarining shakllanishi xavfi yo'q - u osongina bug'lanadi.
Vodorodning salbiy xususiyatlariga e'tibor bering. Bular past zichlik va volumetrik kalorifik qiymat, katta portlovchi chegaralar va uglevodorodlarga qaraganda yuqori tutashma harorati. Quyida keltirilgan energiya bilan birikadigan moddalar kontseptsiyasidan (EAS) foydalanish vodorodning bu kamchiliklarining yoqilg'i sifatida salbiy ta'sirini kamaytiradi, bu ularning afzalliklari bilan bir-biriga mos tushadi.
3-bob. Energiyani to'playdigan moddalar tushunchasi
Vodorodni qanday olish va uning portlashlaridan qanday qochish kerak?
EASdan foydalanganda, bu muammolar to'liq echiladi. Ushbu jarayonda sxema uch bosqichdan iborat:
1. Ushbu energiya manbalaridan biri yordamida EASni olish.
2. EAS vodorod yordamida ishlab chiqarish.

3. Vodorodni yoqilg'i sifatida qo'llash.
Maktab tajribasini eslaylik: natriyni suvga tashlang va vodorod ozod qilinadi. Buni yonish kamerasida bo'lishini tasavvur qiling: vodorod erkin shaklda faqat portlashi kerak bo'lgan joyda paydo bo'ladi. Va bortda u emas - u suv bilan bog'liq. Ushbu misolda natriy EAS sifatida ishlatilgan.
Albatta, bu sanoat texnologiyasi emas - bu misol. Lekin sizning e'tiboringizni Oyni bosib olish uchun SSSRda bir vaqtning o'zida ishlab chiqilgan sanoat texnologiyasini taqdim etaman.
Bu quyidagi reaktsiyalarga asoslangan.
1. Q + C + SiO2\u003e Si + CO2 + H2O - uglerod bilan silikonning kamayishi
2. Si + 2H2O\u003e SiO2 + 2H2 ^ + Q - vodorod ishlab chiqarish
2. 2H2 + O2\u003e 2H2O + Q - vodorod yonishi

Issiqlik manbasini (masalan, quyosh o'chog'ini) ishlatish silikon oksidi (reaksiya 1) dan tushiriladi. Silikon maxsus saqlash shartlarini talab qilmaydigan mukammal EAS'dir. Kerakli energiya olish joyiga (transport vositasini o'z ichiga olgan) etkazib beriladi. Maxsus reaktorda vodorod almashinuvi reaktsiyasi (reaktsiya 2) sodir bo'ladi. Nihoyat, vodorod motorni yonilg'i sifatida kiritadi. Ikkinchi reaksiya natijasida hosil bo'lgan silika ko'p marta qayta ishlatilishi mumkin.
Shakl. 2. Reaktorning diagrammasi (1 - reaktor, 2 - piston ichki yonish mexanizmi, 3 - kondensator, 4 - sovutish radiatori, 5 - oqim kuchaytirgich, 6 - oqim kuchaytirgich, 7 - oqim kuchaytirgich, 8 - silikonli sovutuvchi)
Vodorod sulfidi (H2S), aslida, juda qattiq to'plamdagi fotoalbom "mahalliy" vodoroddir: vodorod sulfidining hosil bo'lishi energiyasi suv hosil bo'lish energiyasidan 14 barobar pastroqdir. Bu degani, vodorod sulfidining parchalanishida bir kilovatt-soat energiya sarflagan holda, biz vodorodning yonib ketishidan 14 kilovatt soat energiya olamiz. Ya'ni, reaksiya 1dan (vodorod ishlab chiqarish uchun EAS ishlab chiqarish), biz bu holatda saqlab qo'yamiz. Biz ikkita reaksiyaga kirishimiz mumkin:
H2S + Q\u003e H2S + S
2H2 + O2\u003e 2H2O + 14Q
Vodorod sulfidi haqiqiy bosimlarda (20 atm. Darajadagi) normal temperaturada suyultiriladi, bu esa siqilgan va hatto suyuq vodorodga qaraganda ma'lum miqdordagi zichlikni olishdan tashqari, H2S ning elektrolitgichlarda parchalanishini amalga oshirish imkonini beradi. Biroq, elektrodning elementar oltingugurt bilan qoplanishi natijasida vodorod sulfidining elektrolizlanishi juda qiyin bo'ladi, chunki u halogen orqali boshqarilishi kerak.
Shunday qilib, Varshava, Maksimenko A.I. (Ukraina) va Tereshchuk 1997 yilda RF Davlat patent idorasida ba'zi suv ob'ektlarining chuqur qatlamlaridan, xususan, Qora dengizdan dastlabki usul yordamida olingan vodorod sulfidini vodorod ishlab chiqarish va ulardan foydalanishning juda istiqbolli usuli haqida ijobiy qaror qabul qildi. Ushbu usul milliy miqyosdagi xarajatlarni talab qilmaydi va faqat milliy energetika tizimida emas, balki avtonom tarzda ham qo'llanilishi mumkin.

4-bob. 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.
2500 ° C atrofida qizdirilganda suv vodorod va kislorodga (to'g'ridan-to'g'ri termolizga) ajraladi. Bunday yuqori haroratni, masalan, quyosh kontsentratorlari bilan 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. 750-850 ° 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» karbonat angidrid va suvni karbonat angidrid va vodorodga aylantiradi. Ushbu reaksiya 200-250 ° S haroratda yuz 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 aralashmalar ishlab chiqarish uchun yadro-kimyoviy kompleks uchun ammiak va metanolni ishlab chiqarish uchun 1060 MVt quvvatga ega VG-400 reaktoriga ega bo'lgan atom energiya texnologiyasi stantsiyasining loyihasi, shuningdek keyingi qator loyihalar bu yo'nalish.
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 3000 K.gacha rekord haroratda isitish vaqtida namoyon bo'ldi.
Yuqori haroratli geliy sovutgichli reaktorlar - 1000 ° C dan yuqori haroratda issiqlik hosil qilish qobiliyati va gaz turbinasi siklida yuqori samarador elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ulardan foydalanishning keng imkoniyatlarini aniqlaydigan noyob xususiyatlari - ekologik toza atmosfera atom energiyasining yangi turidir. va vodorod ishlab chiqarish jarayonlariga yuqori haroratli issiqlik va elektr energiyasini etkazib berish, suv bilan tozalash, kimyoviy texnologiya va neftni qayta ishlashni ta'minlash vayuschey, metall va hokazo .. sanoati.
Ushbu sohadagi eng ilg'or maskanlaridan biri - Rossiya institutlari (OKBM, RRC Kurchatov instituti, VNIINM, NUKu Luch) va Rossiyaning Atom Energiyasi Vazirligi boshqaruvi va moliyalashtiradigan Amerika GA kampaniyasi va DOE AQSh Framat va Fuji Electric kampaniyalari ham loyiha bilan hamkorlik qiladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
