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 Пред.  1, 2, 3  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 16 июл 2013 15:11 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 03 апр 2010 07:36
Сообщения: 2117
Откуда: Казань
Upsidesium писал(а):
Показана возможность, в режиме когенерации, получения кпд свыше 100%.
Скачал статью, при беглом просмотре не понял, в чем фокус?
Как котлу АГВ насчитать КПД больше 100%, я в курсе (утвержденная методика, теплота конденсации водяных паров в знаменателе не учитывается, а в числителе добавляется), а здесь? Какую неучтенную энергию они сумели использовать?


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 16 июл 2013 21:33 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: 23 фев 2012 02:01
Сообщения: 1360
O'Bu писал(а):
Upsidesium писал(а):
Показана возможность, в режиме когенерации, получения кпд свыше 100%.
Скачал статью, при беглом просмотре не понял, в чем фокус?
Как котлу АГВ насчитать КПД больше 100%, я в курсе (утвержденная методика, теплота конденсации водяных паров в знаменателе не учитывается, а в числителе добавляется), а здесь? Какую неучтенную энергию они сумели использовать?

Для химических источников тока КПД выше 100% - нечастое, но вполне возможное явление. КПД считается как отношение полезной работы к затраченной, но за затраченную принимается тепловой эффект реакции, он же зависит от температуры, при которой протекает реакция (горение, соответственно, при высокой) - энтропийный фактор в энергии Гиббса. Токообразующая реакция протекает при температурах, отличающихся от температуры горения (обычно - при более низких), поэтому электрическая работа вполне может быть больше теплового эффекта реакции.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 17 июл 2013 04:00 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12255
Откуда: г. Волгоград
Как считают КПД топливного элемента
Для ТЭ определяют термодинамический (идеальный или термохимический) и реальный КПД. Под идеальным КПД понимают отношение максимальной работы, которую можно получить в устройстве, к энтальпии реакции, т. е.
nи = dG/dH = 1 - TdS/dH
Применительно к ТОТЭ иногда ηи представляют в виде
nи = -nFEcp/dH
где n — количество электронов, участвующих в реакции; F — постоянная Фарадея; Еср — средняя разность равновесных электродных потенциалов элемента при полном использовании топлива или электродвижущая сила, Еср = -dG/nF
В ТЭ протекают реакции, у которых dН < 0, а значение dS может быть как отрицательным, так и положительным. При dН < 0 и dS < 0 следует, что n < 1, при dН < 0 и dS = 0 n = 1, а при dН < 0 и dS > 0 n > 1. Как видно, при таком методе расчета идеальный КПД некоторых элементов может быть больше единицы, что противоречит сложившимся представлениям об этом показателе, но не противоречит второму началу термодинамики.
Это обусловлено тем, что при S > 0 топливные элементы теоретически могут поглощать тепло из окружающей среды. Причем при малой нагрузке это явление может носить более выраженный характер.
Для реального ТЭ определяют также Фарадеевский КПД и электрический КПД. Под фарадеевским КПД понимают отношение количества электричества, реально полученного в ТЭ от моля восстановителя qp (определяется экспериментально) к теоретическому количеству электричества, определяемому законом Фарадея qt = zF
nF = qp/qt
Электрический КПД ТЭ равен отношению напряжения на элементе U к среднему значению ЭДС системы (ТЭ + нагрузка) Ecp
nэ = U/Ecp
или nэ = R/R + r , где R - сопротивление нагрузки, r - внутреннее сопротивление ТЭ.
Как видно электрический КПД ТЭ подключенного к нагрузке будет меньше единицы. Даже если и создадут электронные и ионные сверхпроводники, КПД никак не превысит 1.
Реальный (общий) КПД ТЭ определяется как произведение всех его составляющих:
nо = nиnFnэ

В выходной посмотрю детально статью.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 18 июл 2013 14:47 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12255
Откуда: г. Волгоград
Upsidesium писал(а):
В выходной посмотрю детально статью.

Да в статье говориться именно о термохимическом КПД. Но общий КПД протоннопроводящих твердоокисных ТЭ можно максимально приблизить к термохимическому КПД всего лишь за счет снижения поляризации электродов. По расчетам авторов в режиме когенерации можно ожидать общий КПД в 111-112%.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 31 дек 2013 18:53 
Не в сети
Посетитель
Посетитель

Зарегистрирован: 16 янв 2012 10:12
Сообщения: 23
Этот проект сероводородной энергетики был заморожен после Чернобыля


Вложения:
Химия и жизнь (12-1982).doc [689.5 Кб]
Скачиваний: 426
Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 31 дек 2013 20:54 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12255
Откуда: г. Волгоград
Плазмохимический способ получения водорода по себестоимости примерно в два раза дороже электролиза воды. Термохимические способы примерно равны по себестоимости электролизу, но весьма трудоемки. Кроме того проекты высокотемпературных ядерных реакторов на быстрых нейтронах с газовым теплоносителем свернуты по всему миру в связи с их потенциальной опасностью.
Судя по рецензируемым электрохимическим журналам топливные элементы на сероводороде начали разрабатывать в США с начала 80-х гг. Тогда теме особо не придали значения ввиду высокой популярности атомной энергетики. Но интерес резко возрос после того как бахнул Чернобыль (кстати атомно-водородная энергетика так же загнулась именно по этой причине).
Сейчас уже созданы работающие установки расчитанные на процесс Клауса: 2H2S + O2 = 2S + 2H2O и высокотемпературные ТОТЭ на максимальном окислении серы: 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O
Причем SO2 может "дожигаться" в мембранном элементе до SO3.
Запасы сульфидов впечатляют: мантии Земли их содержится не менее 1,5% от массы планеты, что в 115 раз превышает массу всей гидросферы. С учетом современного уровня потребления электроэнергии земная мантия сможет обеспечить человечество электричеством более 1012 лет (с учетом только процесса Клауса и КПД элемента в 70%).

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 02 янв 2014 09:56 
Не в сети
Участник
Участник

Зарегистрирован: 15 ноя 2012 12:15
Сообщения: 445
Современные нефтеперерабатывающие заводы производят огромное количество сероводорода. Его выделяют из газов гидроочистки, гидрокрекинга и прочих подобных процессов гидрообессеривания (во, слово-то какое!)
Количество серы в некотрых нефтях доходит до 5%, а иногда и больше. Большая часть этой серы на НПЗ превращается в сероводород.
Конечно, его утилизируют в основном в виде серы, серной к-ты, но желательно было бы превращать его в энергию.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 02 янв 2014 12:26 
Не в сети
.
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 04 ноя 2009 21:05
Сообщения: 54152
Откуда: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Если производство серной кислоты спроектировано грамотно - энергия окисления сероводорода в серу (IV) может использоваться не менее эффективно, чем энергия горения угля (принцип тот же). В противном случае эта энергия не только не используется, но и создает проблемы.

_________________
Думайте!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 02 янв 2014 17:12 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12255
Откуда: г. Волгоград
AF писал(а):
Современные нефтеперерабатывающие заводы производят огромное количество сероводорода. Конечно, его утилизируют в основном в виде серы, серной к-ты, но желательно было бы превращать его в энергию.

Это хорошо если перерабатывают, а бывает просто сжигают в факелах. Основная идея и заключается в использовании сероводорода из нефти и т. н. некондиционных газовых месторождений. Кроме того для получения сероводорода могут быть использованы серосодержащие минералы (металлические руды например), а так же его добыча из мантии паросерным методом в зонах рифтогенеза.
Vladimir писал(а):
Если производство серной кислоты спроектировано грамотно - энергия окисления сероводорода в серу (IV) может использоваться не менее эффективно, чем энергия горения угля (принцип тот же). В противном случае эта энергия не только не используется, но и создает проблемы.

Как минимум такое производство может функционировать как мощная котельная, максимум - как ТЭЦ.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 04 янв 2014 11:30 
Не в сети
Посетитель
Посетитель

Зарегистрирован: 16 янв 2012 10:12
Сообщения: 23
Upsidesium писал(а):
Плазмохимический способ получения водорода по себестоимости примерно в два раза дороже электролиза воды. Термохимические способы примерно равны по себестоимости электролизу, но весьма трудоемки. Кроме того проекты высокотемпературных ядерных реакторов на быстрых нейтронах с газовым теплоносителем свернуты по всему миру в связи с их потенциальной опасностью.
Плазмохимический блок Оренбургского газоперерабатывающего завода по переработке Н2S-содержащих газов проработал с 1984 по 1991 год с другими результатами. Отсюда http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/han ... arenko.pdf
Цитата:
На опытнопромышленной установке Оренбургского газоперерабатывающего завода затраты на получение водорода составляют 1 кВт·час на 1 м3 водорода плюс 1,4 кг серы. Для сравнения – известный метод получения водорода электролизом воды потребляет 4,5 кВт·час на 1 м3 водорода.
Upsidesium писал(а):
Запасы сульфидов впечатляют: мантии Земли их содержится не менее 1,5% от массы планеты, что в 115 раз превышает массу всей гидросферы. С учетом современного уровня потребления электроэнергии земная мантия сможет обеспечить человечество электричеством более 1012 лет (с учетом только процесса Клауса и КПД элемента в 70%).
Зачем литосферу дырявить? В Черном море сероводорода навалом. Вот еще http://ichms.com.ua/Library/ICHMS03/down/1076-1079.pdf


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 04 янв 2014 12:51 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12255
Откуда: г. Волгоград
В Черном море сероводород биологического происхождения. А вот под Кавказскими Мин. Водами он сочится из мантии. Из воды его проблематично извлекать. Сухопутный вариант дешевле. Хотя черноморского сероводорода хватило бы Украине на 10 000 лет. Однако научные проекты украинских ученых в этом направлении окончательно загнулись в 2011 году из-за недостатка финансирования.
А вот сравнивать плазмосинтез из сероводорода и электролиз воды немного не корректно.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 05 апр 2014 09:59 
Не в сети
Посетитель
Посетитель

Зарегистрирован: 16 янв 2012 10:12
Сообщения: 23
http://static.caspianworld.com/speech/power/2012/session4/Baeshov.ppt
еще один способ использования серной кислоты для генерации электроэнергии


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 05 апр 2014 21:54 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12255
Откуда: г. Волгоград
bjing писал(а):
http://static.caspianworld.com/speech/power/2012/session4/Baeshov.ppt
еще один способ использования серной кислоты для генерации электроэнергии

Нужен высокий градиент температур. И где ж его взять ночью-то? А про зиму я вообще молчу.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 06 апр 2014 06:17 
Не в сети
.
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 04 ноя 2009 21:05
Сообщения: 54152
Откуда: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Априори даже сам "титул" настораживает:
Цитата:
Академик Национальной академии естественных наук РК, д.х.н., профессор...

В национальных академиях наук (НАН - Украина; РАН - Россия и т.д.) жуликов тоже достаточно, но "альтернативные" академии (Межгалактическая академия всех наук и т.п.) изначально созданы для жульничества, в лучшем случае - для пышной презентации низкопробных работ.

_________________
Думайте!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 07 апр 2014 19:27 
Не в сети
Посетитель
Посетитель

Зарегистрирован: 16 янв 2012 10:12
Сообщения: 23
Upsidesium писал(а):
bjing писал(а):
http://static.caspianworld.com/speech/power/2012/session4/Baeshov.ppt
еще один способ использования серной кислоты для генерации электроэнергии

Нужен высокий градиент температур. И где ж его взять ночью-то? А про зиму я вообще молчу.
Градиент температур 60-70 гр.С. Это так называемое низкопотенциальное тепло, с которым нормальные энергетики связываться не будут. А вот как выработка электричества, например, от дровяной печи или выхлопной трубы - самое то. В Арктике еще интересней, океан на глубине имеет постоянную температуру выше 0, а на поверхности - минус. Чем ниже температура на поверхности, тем больше градиент, тем больше ЭДС на недорогих "вечных" графитовых электродах.
Касательно персоны автора http://www.academy.kz/chleny-main/blogger/listings/baeshov


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 07 апр 2014 19:41 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12255
Откуда: г. Волгоград
bjing писал(а):
Градиент температур 60-70 гр.С. Это так называемое низкопотенциальное тепло, с которым нормальные энергетики связываться не будут.

Электростатические батареи (сухой вольтов столб) вообще не требуют градиента температур. Единственное условие - температура должна отличаться от абсолютного нуля. Выработка электричества чисто за счет ДЭС. Генерируют постоянную ЭДС десятками лет, но плотность тока не более 10-8А/см2 площади электрода.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 01 июл 2014 19:41 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12255
Откуда: г. Волгоград
Еще одно потенциальное применение сероводорода - получение из него водорода для широко известной водородной энергетики. Одним из способов является суперадиабатическое окисление (сжигание) сероводорода кислородом воздуха:
Суммарное уравнение процесса:
3H2S + O2 = 3S + H2 + 2H2O
Вложение:
Superadiabatic decomposition of H2S.pdf [680.23 Кб]
Скачиваний: 404

Для США технология актуальна, поскольку они развивают инфраструктуру на основе сланцевого газа, а он очень часто содержит внушительные примеси сероводорода поскольку тот постепенно просачивается туда из мантии. Водород полученный таким методом стоит в 3-5 раз дешевле бензина (в энергетическом эквиваленте).
Как ни странно в Европе экологи ввели мораторий на добычу сланцевого газа и широкое использование сероводорода в частности. Не удивительно, что европейцы падкие на дешевый газ из Западной Сибири.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 01 июл 2014 20:27 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 окт 2011 21:39
Сообщения: 5628
Серу на серную кислоту перерабатывать, профит же! Технологии получения серной из сероводорода давно существуют, только все равно идут через промежуточную стадию получения серы.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 02 июл 2014 20:12 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12255
Откуда: г. Волгоград
Тут даже круче. Сама реакция электрогенеративна. Протекает процесс при 8000С. Выхлоп из топливного элемента проходя через скрубер (отделение серы) могут вращать газовую турбину. Но самое главное, что отходами производства будут сера и водород. И горячая вода.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Сероводородная энергетика
СообщениеДобавлено: 31 янв 2015 01:46 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12255
Откуда: г. Волгоград
Твердоокисный среднетемпературный топливный элемент работающий на сероводороде.
Вложение:
20060108.pdf [98.67 Кб]
Скачиваний: 390

_________________
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 Пред.  1, 2, 3  След.

Часовой пояс: UTC


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 5


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