Termokimyasal hidrojen üretimi için yeni H2SO4 parçalama çevrimleri

Abstract

Çevriminin enerji, ekserji analizleri, akış budunum kimyasal denge hesapları ve ekonomik analizleri hazırlanan bilgisayar programı ile yapılmıştır. Kimyasal denge hesaplarında Gibbs enerjisinin azaltılması prensibi kullanılmıştır. Sülfürik asit ve su karışımı için gerçek karışımın termodinamik özelikleri kullanılmıştır. Bu çalışma ile hidrojen (betimi için önerilen S-I ( kükürt - iyod ) kimyasal çevrimlerinden bin olan OA ( General Atomic ) mühendislik çevriminin sülfürik asit parçalama bölümü için iki yeni çevrim önerilmiştir. Yem çevrimlerde enerji kaynağı olanak nükleer enerji kullanılmıştır ve bu çevrimler Çevrim I ve Çevrim II olarak mflsndiTulTTU şfrr Çevrim I prensip olarak GA ( General Atomic ) mühendislik çevrimine daha, önceden önerilen sülfürik asit parçalama çevrimlerim benzer bir çevrimdir. Bu çevrimin enerji ve ekseni verimleri % 75.98 ve % 75.64 olarak bulunmuştur. Ayrıca 4 $ (19%) / GJ tipik nükleer enerji maliyeti için SO2nin üretimi maliyeti 2.205 S (1990) olarak elde edilmiştir. Bu çevrim diğer çevrimlerle karşılaştırıldığında enerji, ekseni verimleri ve bu yeni çevrimin GA ( General Atomic ) mühendislik çevrimi ile birleştirilmesi sonucu elde edilen hidrojen üretimi enerji verimi en yüksek çevrim olmaktadır. Ayrıca yafanın maliyeti ve SO2 nin üretimi maliyeti de en düşük olan çevrimdir. Çevrim n ile GA ( General Atomic ) mühendislik çevriminin sülfürik asit parçalama bölümüne daha önce önerilmiş çevrimlerden prensip olarak farklıbir çevrim önerilmiştir. Bu çevrim prensip olarak sülfürik asit üretimi çevriminin terssine çalışan çevrimdir. Çevrim II de oksijen enerji taşıyıcı olarak kullanılmış, kademeli adyabatik §03 parçalayıcı modeli uygulanmış ve ayrıca çevrimde mümkün olduğu kadar doğrudan temaslı ısı değiştirgeci kullanılmıştır. Çevrim II nin enerji ve ekseni verimleri % 64.23 ve % 64.04 olarak bulunmuştur. Ayrıca 4 $ (1990) / GJ tipik nükleer enerji maliyeti için SO2 nin üretimi maliyeti 3.283 $ (1990) olarak elde edilmiştir. Bu çevrim de diğer çevrimlerle karşılaştırıldığında verimler bakımından Çevrim I ve Scbepersm çevrimine göre düşük fakat GA nin sülfürik asit parçalama çevrimine göre enerji verimi daha yüksektir. Yine aynı şekilde yatırım maliyeti ve SO2 nin üretimi maliyetide Çevrim I ve Schepers'in çevrimine göre yüksek fakat GA nin sülfürik asit parçalama çevrimine göre düşüktür. Bu çevrim ayrıca SO2-O2 ayrıştırma işlemim çevrimin içinde tamamlamaktadır ve gerçekleştirilme şansı daha yüksektir. Çevrim ü kendisine benzer prensipte çalışan Cristina gurubu çevrimlerden daha düşük SO2 üretimi maliyetine sahiptir.