Teadusartikkel:

Liitiumi põhjustatud klooritud vesinike lagundamine ja termokuulutise fluidiseerimisstrateegiad kaugel edastatavates energiasüsteemides, mis on integreeritud H₂ rafineerimisele


Sissejuhatus

Energia- ja toorainepuudus sundib teadust ja tööstust arenema uusi, väga integreeritud meetodeid keemilise lõhenemise, energiatagastuse ja kaugededastuseni energiarohke molekulide jaoks. Käesolev artikkel uurib hüpotelist, kuid tehniliselt põhjendatud stsenaariumi, kus liitium kasutatakse reaktsioonikiirendajana klooritud vesinike lagundamiseks samal ajal kui madala energiaga pikamaa fluidiseerimismehhanism on seotud H₂ rafineerimisega, optilise prismafookusega, rotaatornukleaargeomeetriaga ja soojuspumbamõjuga. Need elemendid töötavad sünergeetiliselt elektris energia tootmiseks ja keemiliste ainetega lahutamiseks.


1. Liitiumi põhjustatud klooritud vesinike lagundamine

1.1 Keemiline alus

Liitiumil on kõrge redutseerimisvõime (−3,04 V) ja see reageerib ekso termiliselt halogeenitud süsivesinike (nt CHCl₃, CCl₄), eriti tõusva temperatuuriga:

Advertising

Li+CCl4→LiCl+C+Cl2(ekso termiline)text{Li} + text{CCl}_4 rightarrow text{LiCl} + text{C} + text{Cl}_2 quad text{(ekso termiline)}

Katalüütiliste kandjate või ioonvedelike olemasolus võib liitium kiirendada klooritud süsivesinike dehhalogeneerimist, teisendades samal ajal toksilisi aineid kasutatavateks vaheproduktideks. Tekitatud liitiumkloriid (LiCl) saab ka suletud ringluses taastada.

1.2 Rakendus:


2. Madala energiaga pikamaa kuum fluidiseerimine

Käesoleva artikli keskne kontseptsioon on termokuulutise toel toimiv pikamaa lenduvate ainete (nt rafineeritud vesinik) transport minimaalse energikadudega. See saavutatakse läbi fluiddünaamilise torusüsteemi, mida pidevalt soojendatakse ja optiliselt fookustakse.

2.1 Mehhanism:

2.2 Eelised:


3. Rafineerimine H₂-ks ja energia tagastamine

3.1 Vesinik kui kõrvalprodukt

Keemiliste lõhenemisprotsesside (nt klooritud süsivesinike või teiste süsivesiniku kettide pragunemine) kaudu tekib molekulaarne vesinik (H₂), mida isoleeritakse membraani- või tsentrifuugistamisega.

Seda vesinikut kasutatakse fluidiseeritud kandva keskmena kirjeldatud süsteemis.

3.2 Elekter kui kõrvalprodukt

Pöörlev S-kujuline rootorik (seotud termoakustiliste turbiinidega või MHD-muundureid) toodab:


4. Väävlikuppel ja katalüütilised konvergentseerumisalad

Eelkõige süsteemi struktuuritüüp on niinimetatud "väävlikuppel" – poolkeraanilise kapi, mis on valmistatud kuumakindlast komposiitmaterjalist ja vooderdatud väävis-katalüsatoritega (nt molübdeeni disulfiid, nikkel-väävli segud).

Funktsioon:


5. Tehnoloogiline väljavaade ja süsteemi integreerimine

5.1 Kombineeritud süsteemid

Neid kontsepte saab kasutada moodulsetes süsteemides:

5.2 Integreerimine praeguste energiasüsteemidega


Järeldus

Liitiumi põhjustatud klooritud vesinike lagundamise, optilise fluidiseerimise ja integreeritud H₂ rafineerimise kombinatsioon kujutab endast visionäärset, kuid teoreetiliselt ellu viidavat kontseptsiooni energiamõju tootmiseks ja toorme lahutamiseks. Tõukujõu, rootori, valguse suunamise ja keemilise lagundusenergia nutika kasutamisega tekib väga tõhus, moodulipõhine süsteem, mis potentsiaalselt tootab paralleelselt elektrit, soojust ja rafineeritud aineid – minimaalse välise energiatoodud


Kirjandus & viited:


"Pilved