На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

Часовой пояс: UTC




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 48 ]  На страницу 1, 2, 3  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 28 июн 2013 03:13 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 фев 2010 04:45
Сообщения: 1100
Откуда: Волжский (Волгоградская область)
Сегодня на форуме впервые услышал о такой. Собствено интересно, что она из себя представляет?


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 28 июн 2013 04:35 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Ramon писал(а):
Сегодня на форуме впервые услышал о такой. Собствено интересно, что она из себя представляет?

Если в кратце - использование сероводорода в качестве основного энергоносителя.
Можно выделить два направления:
1) Прямое окисление в электрохимических генераторах (твердоокисные элементы) для производства электроэнергии.
2) Использование сероводорода для получения водорода и его последующего использования в водородной энергетике.
Первый способ, в силу экологических причин, реализуем только на крупных электростанциях. Второй имеет гораздо более широкое применение, но несколько дороже первого, в то же время дешевле и выгоднее чем электролиз воды.
В качестве отходов ценное химическое сырье:
1) SO2, SO3 и олеум.
2) S.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 28 июн 2013 23:54 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 фев 2010 04:45
Сообщения: 1100
Откуда: Волжский (Волгоградская область)
А есть какая либо литература по данному направлению?


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 29 июн 2013 00:49 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Ramon писал(а):
А есть какая либо литература по данному направлению?

Специальной литературы не встречал. Но есть много англоязычных статей, только в свободном доступе лишь единицы.
Вот подборка из 3-х статей:
Вложение:
H2S_O2_SOFC.rar [1.85 Мб]
Скачиваний: 634

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 29 июн 2013 02:52 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: 23 фев 2012 02:01
Сообщения: 1360
Upsidesium писал(а):
Ramon писал(а):
А есть какая либо литература по данному направлению?

Специальной литературы не встречал. Но есть много англоязычных статей, только в свободном доступе лишь единицы.
Вот подборка из 3-х статей:
Вложение:
H2S_O2_SOFC.rar

Спасибо, Upsidesium, захватывающе интересные материалы. Интересно только, как хранить сероводород (сжиженный, или в растворе), ведь аммиаку и пропан-бутану отдают предпочтение перед более дешевыми водородом и метаном из-за возможности компактного хранения. Как я понял из статей, сероводородные топливные элементы предлагаются для получения энергии из отходов нефтеперерабатывающей промышленности, т.е. на стационарных объектах. Не встречались ли Вам упоминания о перспективах применения такого топлива на транспорте? (конечно, я и сам теперь буду искать)


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 29 июн 2013 04:37 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Ing.P. писал(а):
Спасибо, Upsidesium, захватывающе интересные материалы. Интересно только, как хранить сероводород (сжиженный, или в растворе), ведь аммиаку и пропан-бутану отдают предпочтение перед более дешевыми водородом и метаном из-за возможности компактного хранения. Как я понял из статей, сероводородные топливные элементы предлагаются для получения энергии из отходов нефтеперерабатывающей промышленности, т.е. на стационарных объектах. Не встречались ли Вам упоминания о перспективах применения такого топлива на транспорте? (конечно, я и сам теперь буду искать)
Где-то упоминалось, что в сжиженном виде. Основная проблемма только в его коррозионности. Первое время, насколько мне известно, планируется использовать отходы нефтепереработки и газ из т.н. некондиционных газовых/газоконденсатных месторождений (где доля H2S может доходить до 80%) законсервированных в настоящее время.
Лирика
А потом, по мере истощения запасов нефти, постепенно перейти к добыче сероводорода из мантии Земли паросерным методом. Вот где прочиал не помню, но по моему в Химии и Жизни (статья 80-х гг). В статье говорилось о получении водорода и сероводорода путем закачки воды в зоны рифтогенеза через сверхглубокие скважины. Общая масса серы равна 2,9% от массы всей планеты из них 0,1% содержится в земной коре, остальные 2,8% в мантии. 98% серы находится в виде сульфидов. В недрах Земли сера распределена следующим образом: 1,4% во внешнем ядре (именно благодаря сульфидам внешнего ядра у Земли есть магнитное поле) и 1,4% в нижней мантии. Внешнее ядро ЕМНП не обменивается веществом с мантией, поэтому его в расчет не берут. Зато вещество нижней мантии конвективными потоками (плюмы) выносится на поверхность - в зоны рифтогенеза. И в этих же местах мантия ближе всего подходит к поверхности земной коры. Концентрация серы там достигается до 300 г/т. Водород по мнению автора будет образовываться при реакции воды с силицидами металлов, а сероводород все же рассматривался как побочный, но ценный продукт.

собственные расчеты
Ради интереса сейчас посчитал, что если сероводород электрохимически окислять до серного ангидрида (у Багоцкого описан мембранный топливный элемент окисляющий SO2 до SO3), то с учетом того, что энергопотребление человечества возрастет, как минимум, в 3 раза, а кпд установок равен 0,7 - этих 1,4% в идеале хватит на 2,1 трлн лет (но это без учета транспорта, данных по нему не нашел :( ).

Про применение таких элементов на транспорте информации не находил. Думаю это связано с техническими причинами: чтобы получить приемлемый выход мощности необходимо окислить сероводород до сернистого газа, который надо куда-то девать. На стационарных объектах это делается гораздо проще (ценное сырье). С другой стороны из сероводорода можно получить водород, причем в таком случае водородная энергетика себя окупает. А из водорода получить аммиак, гидразин или метанол.
Самый главный плюс: для данного типа нетрадиционной энергетики уже есть инфраструктура (газовая промышленность).
Минус: неразвиты технологии сверхглубокого бурения. А в данном случае придется создать фактически "промышленный вулкан".
--------------------------------------------
Почему данное направление "замалчивается" в научно-популярной литературе, непонятно. Сам впервые узнал о ней в прошлом году когда наткнулся на статью украинского ученого предлагавшего использовать сероводород Черного моря для энергообеспечения Украины на несколько тысячелетий. В США данное направление развивалось начиная с начала 80-х гг, но постепенно умолкло на 10 лет из-за высокой популярности атомной энергетики.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 29 июн 2013 05:16 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 фев 2010 04:45
Сообщения: 1100
Откуда: Волжский (Волгоградская область)
Спасибо. Сейчас погуглил оказывается есть и РЕМ-элементы работающие на сероводороде при комнатной температуре. Только в качестве окислителя пергидроль. Зато мощьность как у водородных с платиновым катализатором. Теперь тоже буду сам искать. Еще раз спасибо.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 29 июн 2013 15:51 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Ramon писал(а):
Спасибо. Сейчас погуглил оказывается есть и РЕМ-элементы работающие на сероводороде при комнатной температуре. Только в качестве окислителя пергидроль. Зато мощьность как у водородных с платиновым катализатором. Теперь тоже буду сам искать. Еще раз спасибо.

Это механически перезаряжаемая батарея (полутопливный элемент)
Novel H2S/H2O2 fuel cell

Топливо: 0,1 М водный раствор Na2S в 1 М водном растворе NaOH
Окислитель: 1 М или 2 M подкисленный водный раствор H2O2 (соответственно 3% и 6% растворы, до пергидроля далеко)
Катализатор: Сульфид никеля с примесью платины (или платиновой черни?)
Суммарная реакция: H2S + H2O2 = S + 2H2O
Развиваемая мощность: 10-30 мВт/см2 (что близко к теоретическому максимуму)
Для силовых устройств не годится, а вот питать светодиодные светильники или как устройства экстренной зарядки для портативной электроники самое то.


Вложения:
er.2950.pdf [276.69 Кб]
Скачиваний: 555

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno
Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 29 июн 2013 17:18 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Вот одна из старых работ (1987 г)
Вложение:
J. Electrochem. Soc.-1987-Pujare-2639-40.pdf [131.56 Кб]
Скачиваний: 599

И то чего, казалось бы, не может быть:
Твердоокисный топливный элемент с прямым окислением паров серы и сернистого газа (мощьность только низкая - 0,25 мВт/см2)
Вложение:
S1002-0721%2812%2960194-X.pdf [905.81 Кб]
Скачиваний: 544

Неясно так же чем в данном случае проводить нагрев ТЭ. Обычно для этого используется небольшая часть топлива, но горящая сера, как мне кажется, не даст 9000С.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 29 июн 2013 19:05 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Еще одна пионерская работа: "Электрогенеративное окисление сернистого газа кислородом воздуха" (SO2/O2 fuel cell)
Сегодня такие элементы имеют рекордную мощьность 1-1,5 Вт/см2 при 600С (В.С. Багоцкий, 2009).
Вложение:
BF01132425.pdf [217.32 Кб]
Скачиваний: 594

Т.е. сернокислотное производство может быть и электростанцией по совместительству.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 29 июн 2013 20:15 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 23 янв 2012 00:42
Сообщения: 2696
Откуда: Черкасская обл
Upsidesium писал(а):
Т.е. сернокислотное производство может быть и электростанцией по совместительству.

Не обязательно электростанция. Я в свое время в Виннице был на практике, в сернокислотном цеху. Там печь сгорания серы была. Так, тепло использовалось для получения технологического пара, т.е. можно использовать, как котельную, для отопления нескольких кварталов, а продукты горения, в серную кислоту, (или иные продукты.).


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 29 июн 2013 20:47 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Это т.н. - химическая когенерация. Многие химико-технологические процессы можно использовать для получения электроэнергии (как побочный продукт). Где-то в Европе (по моему в Венгрии) есть химический завод, одним из отходов производства которого является водород. Заводчане установили две электрохимические установки (каждая размером с киоск). Завод не только перекрыл свои потребности в электричестве, но и снабжает электричеством ближайший рабочий поселок, где собственно и живут рабочие данного завода.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 30 июн 2013 19:47 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Вот еще три статьи по электродным материалам для твердоокисных элементов устойчивым к отравлению серой.
Вложение:
H2S_O2_SOFC_2.rar [1.45 Мб]
Скачиваний: 546

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 02 июл 2013 16:40 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Несколько статей и патентов
Вложение:
H2S_energetics.rar [2.49 Мб]
Скачиваний: 577

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 02 июл 2013 17:50 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Подборка статей по каталитическому разложению сероводорода на водород и серу.
Вложение:
H2S_decomposition.rar [3.97 Мб]
Скачиваний: 587

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 06 июл 2013 19:09 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Рифтогенез
Вложение:
Untitled-5-pic510-510x340-26679.jpg
Untitled-5-pic510-510x340-26679.jpg [ 83.6 Кб | Просмотров: 15056 ]

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 12 июл 2013 03:18 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Проект E-19-X46 (использование процесса Клауса для получения серы, электричества и тепла)
Вложение:
E-19-X46.pdf [9.13 Мб]
Скачиваний: 619

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 12 июл 2013 12:26 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 фев 2010 04:45
Сообщения: 1100
Откуда: Волжский (Волгоградская область)
Uрsidеsium. Спасибо за поддержку темы.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 12 июл 2013 17:20 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Всегда рад помочь. Особенно если кому-то это интересно.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 15 июл 2013 04:51 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Сравнительно новый тип топливных элементов - топливный элемент с протонно-проводящей керамикой (PCFC или SOFC(H+)). Является разновидностью твердоокисного топливного элемента. Сочетает в себе преимущества SOFC(O2-), MСFC и PEMFC. Основным преимуществом данного типа ТЭ является возможность полного использования топлива и получение электрического кпд в 80% ( и 95 - 98% в режиме когенерации). Одним из направлений исследований является создание сероводородо-воздушных PCFC.
Вложение:
H2S_PCFC.rar [958.06 Кб]
Скачиваний: 556

offtop
В данной статье рассматривается метано-воздушный SOFC(H+). Показана возможность, в режиме когенерации, получения кпд свыше 100%.
Вложение:
S0378-7753%2803%2900072-7.pdf [396.67 Кб]
Скачиваний: 517

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 48 ]  На страницу 1, 2, 3  След.

Часовой пояс: UTC


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group