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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2125537

Wasserstoffspeicherung

Wasserstoffspeicherung

Name des Erfinders: Borisevich YP
Der Name des Patentinhabers: Samara State Technical University
Korrespondenzanschrift: 443640 Samara, ul.Galaktionovskaya 141, Samara State Technical University Patentabteilung
Startdatum des Patents: 1996.05.13

Das Verfahren soll für Gase zu speichern und in den Bereichen Chemie, Petrochemie und Raffinerieindustrie verwendet werden. Das Verfahren wird durch partielle Resurfacing durchgeführt -Al 2 O 3 mit bis zu 3,7 × 10 17/1 m 2 adsorbierten Anionen von organischen Säuren und Oxidations bestand die Vorbehandlung bei 500 o C in strömendem Sauerstoff, molecular mit Wasserstoff oder einem wasserstoffhaltigen Gas bei 100 aktiviert - 750 o C, einem Druck von 1 0 - 10 atm und Gasfeuchte von 10 -5 - 10 -1% Vol .. Lagerung wird dann teilweise reduzierten Oxid in Luftfeuchte bei einer beliebigen Temperatur bis 50 o C, in einem Vakuum oder Inertgas bei einer Temperatur durch 750 o C und einer Luftfeuchtigkeit von bis zu 10 -5 Vol.%, Und anschließende Oxidation der Oberfläche des teilweise wiederhergestellt -Al 2 O 3, Wasserdampf bei 100 bis 750 o C in einem inerten Gas bei Atmosphärendruck oder unter Vakuum zu Feuchtigkeit von 10 -5 -. 10% von -2. Dieses Verfahren erlaubt die Wasserstoffspeicherkapazität zu erhöhen, während die Sicherheit und niedrigen Kosten erhalten.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Gasspeicherung und in den Bereichen Chemie, Petrochemie und Raffinerieindustrie verwendet werden.

Bekannte Verfahren für die Speicherung von komprimierten Gasen, reduziert, adsorbierten Zustand und im kristallinen Hydrats Form und in einer chemisch umgewandelte Oberfläche der Feststoffe [1 -6].

Die Nachteile dieser Methoden in Bezug auf Wasserstoff sind große technische Komplexität und die hohen Kosten, während der Wasserstoff aufgrund seines sehr niedrigen Siedepunkt zu reduzieren, große Verluste bei der Lagerung aufgrund der gleichen Ursache erhöhten Flüssigkeits Brand- und Explosions von Wasserstoff, sondern auch die Notwendigkeit für die Verflüssigung oder reinem Wasserstoff oder eine spezielle Vorrichtung von ihm Gase bei höheren Temperaturen, Wasserstoffverdichtung kondensierbaren zu trennen und eine ziemlich komplizierte und teure Verfahren, das, obwohl es Verluste bei der Lagerung minimiert, aber nicht die Brand- und Explosionsgefahr zu reduzieren, um die viel Komplexität in der Operation addiert Schiffe unter erheblichem Druck betrieben wird und sich durch einen hohen Metallgehalt, aber auch der Empfang und die Speicherung von komprimierten Wasserstoff erfordert seine ursprüngliche Reinheit aus; Speicherung von Wasserstoff adsorbiert und adsorbierte Stand der Technik ist nicht weit verbreitet (möglicherweise außer wenn es löst sich in der Pd), weil es durch geringe Rückhaltevermögen aller bekannten Adsorbentien und Absorbentien gekennzeichnet ist, von denen viele seltene und wertvolle Substanzen (beispielsweise Edelmetalle) oft unvollständig Reversibilität mit der Desorption und der Unmöglichkeit der langfristigen Speicherung von Wasserstoff in diesem Zustand als Folge der technischen Nachteile und aufgrund der Oxidation durch Luftsauerstoff; Speicherung von Wasserstoff in der kristallinen Hydratform von industrieller Bedeutung (im Gegensatz zu Erdölgas) und hat nicht, zum Empfangen und Speichern solcher Substanzen erfordern harten Bedingungen mit hohen Kosten verbunden zu erreichen; Speicherung von Wasserstoff in Form von teilweise reduzierten Oberflächen -Al 2 O 3, industrielle Anwendung und nicht empfangen hat, als Wasserstoff Register zur Speicherung nur in einem Wasserstoffstrom durchgeführt wird und nur bei atmosphärischem Druck, so dass die Gesamtmenge an Wasserstoff "abgetreten abgeschieden", viel kleinere Mengen an Wasserstoff auf Oberflächenrekonstruktion aufgewandt und dementsprechend die Menge an Wasserstoff "aus dem Speicher erhalten" much geringere Mengen an Wasserstoff, um die Oberfläche wieder herzustellen verstrichen ist; und Bedingungen der langfristigen Speicherung von Wasserstoff in diesem Zustand wurden nicht überhaupt untersucht.

In der Nähe der technischen Wesen und erzielt die Wirkung des vorgeschlagenen Verfahrens ist eine Langzeitspeicherung von Wasserstoff [7], bezogen auf die teilweise Wiederherstellung der Oberfläche -Al 2 O 3, oder aktivierte molekularem Wasserstoff oder ein Wasserstoff-Kohlenwasserstoffgas durch Oxidation der Oberfläche mit Wasserdampf , gefolgt von der Wasserstoffentwicklung begleitet. Die Nachteile dieses Verfahrens sind fundamentale Beschränkungen für die spezifische Kapazität "Wasserstoffspeicherung", wobei die maximale Anzahl von Wasserstoff in 1 Liter abgeschieden verpfändeten Al 2 O 3, die jeweils aus dem Speicher führt, kann nicht mehr als 12 l nicht überschreiten, was natürlich lässt viel zu wünschen übrig.

Das Ziel der Erfindung ist es, die Wasserstoffspeicherkapazität zu erhöhen, und Gewährleistung der Sicherheit und niedrigere Kosten mit Speicher verbunden.

Dieses Ziel durch das Verfahren teilweise Resurfacing erreicht wird -Al 2 O 3 mit bis zu 3,7 x 10 17 / m 2 adsorbierten Anionen von organischen Säuren und Oxidations bestand die Vorbehandlung bei 500 o C in einem Sauerstoffstrom in einem geschlossenen Raum molekularen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffgas Wasser zu gefrieren gebildet während Temperatur von 100 bis 750 o C, einem Druck von 1 bis 10 atm, und Gasfeuchte von 10 -5 bis 10 -1 vol.% ( "Vorsprung auf die Wasserstoffspeicherung") durch Oxidation der Oberfläche des teilweise gefolgt reduziert -Al 2 O 3, Wasserdampf ( "acquisition der Wasserstoffspeicherung") , bei Temperaturen von 100 bis 750 o C in einem inerten Gas bei Atmosphärendruck oder im Vakuum bei einer Luftfeuchtigkeit von 10 -5 bis ungefähr 10 -2. % Nach einer Kurz- oder Langzeitlagerung des teilweise reduzierten Oxid (spezifische Oberfläche von 200 bis 400 m 2 / g) in einer Luftumgebung bei Temperaturen willkürlicher Luftfeuchtigkeit durchgeführt bis 50 o C, Vakuum oder inerter Gasatmosphäre bei einer beliebigen Temperatur (750 ° C) und Luftfeuchtigkeit 10 5 vol.%.

Wesentliche Unterschied des vorgeschlagenen Verfahrens aus dem bekannten besteht darin , daß der erste teilweise Rückgewinnung der Festkörperoberfläche durch Molekularstrahlepitaxie oder mit Wasserstoff oder einem Wasserstoff-Kohlenwasserstoffgas aktiviert wird , erst nach einer vorläufigen Oxidationsbehandlung bei 500 o C in einem Sauerstoffstrom durchgeführt wird , nachdem sie durch Ionenaustausch auf 3 gesetzt haben 7 x 10 17 / m 2 an Anionen von organischen Säuren.

Die Neuheit der vorgeschlagenen technischen Lösungen liegt darin , dass in die Wasserstoffspeicherung als eine teilweise nach der Behandlung Voroxidation bei 500 o C reduziert verwendet wird Sauerstoff in strömender -Al 2 O 3 , umfassend auf seiner Oberfläche auf 3,7 × 10 17 / m 2 von einer organischen Säure Anionen durch Ionenaustausch mit freeze Wasser verursacht während der Wiederherstellung freigesetzt, die dann in Luft, Inertgas oder Vakuum gelagert werden ohne dabei die Fähigkeit, Wasserstoff in strikter Übereinstimmung mit der Menge zu lösen in der Oxidation der Oberfläche der zuvor teilweise restauriert festgelegt -Al 2 O 3, mit Wasserdampf.

Es ist bekannt, daß nach dem Gesetz von elektrostatischen Valenz [8], eine stabile Arbeitsionenladung in der Struktur sollte gleich oder annähernd gleich Null gleich sein. Da diese Anforderung am besten erfüllt OH-Gruppen, sondern als Sauerstoff, die Schicht Anion, das nach den Prinzipien der Energie, sollte die Oberfläche des Kristallits begrenzen -Al 2 O 3 -Schicht ist vorzugsweise Hydroxyl.

Es wird , daß molekularer Wasserstoff bekannt und bei einer Temperatur von 100 bis 750 o C und der Gasfeuchte von 10 -5 bis 10 -1 vol.% In Strömungs können teilweise die Oberfläche wiederherzustellen aktivierten -Al 2 O 3 [9]. Da die Reaktion von Wasserstoff mit der Oberfläche -Al 2 O 3 gefolgt von Dehydroxylierung Verlängerungsfläche gegenüber der Kalzinierung in einem Vakuum oder Inertgas in dem gleichen Temperaturbereich der resultierenden Oberflächenfehler sind grundsätzlich verschieden von Oberflächenfehlern durch Dehydroxylierung erhalten -Al 2 O 3 in einem Vakuum oder einem Inertgas, das die Fähigkeit des Oxids bestimmt angesehen als "Repository" von Wasserstoff zu wirken. Dehydroxilierung -Al 2 O 3 in einer inerten Atmosphäre oder Vakuum, vorgeschlagen Peri JB durch den Mechanismus fließt , [10], gefolgt von einer Oberflächenschicht von Sauerstoff - Anionen bilden, während die Dehydroxylierung -Al 2 O 3 in den Oberflächen - Hydroxylgruppen Wasserstoffmedium sind deutlich besser entfernt (als H 2 O), wobei die freiliegenden Aluminiumschicht vorher geladene Ionen, die die Wechselwirkung des Aluminiumoxids mit Wasserstoff als Oberflächenwiederherstellung zu prüfen , ermöglicht.

Die Anwendung auf der Oberfläche -Al 2 O 3 durch Ionenaustausch - Anionen von organischen Säuren, leicht entfernbare anschließende oxidative Behandlung, zu einer erhöhten Konzentration von Oberflächendefekten führen , gebildet, was zwangsläufig die Kapazität "Speicher" in der anschließenden Rückgewinnung erhöht. Da hier die Aluminiumoxidoberfläche Hydroxylgruppen gewisse Basizität Kraftverteilung haben, dann der Ionenaustausch mit organischen Säuren von unterschiedlicher Stärke, eine große Dissoziationskonstante weniger selektiv adsorbiert. Wobei die Summe der Hydroxylgruppen von der Oberfläche -Al 2 O 3, im allgemeinen stabil mit der Oxidationsbehandlung und die Wechselwirkung mit dem Wasserstoff würde für die Säureanionen ersetzt werden, und dies führt zwangsläufig zu einer großen Anzahl von Oberflächendefekten führen. Erhöhung der Anzahl der Oberflächendefekte, die zu einer Erhöhung der Kapazität "Lager" äquivalent ist, wenn sie auf organische Säuren angewendet ist auf die teilweise Entfernung durch Ionenaustausch von Hydroxylgruppen, die am stabilsten bei der Reduktion, kann aber nicht die Wirkung einer wässrigen Lösung von organischen Säuren widerstehen. Die obere Grenze der Konzentration von organischen Säureanionen aufgetragen (3,7 x 10 17 m / 2) wird durch die Konzentration auf der Oberfläche hervorgerufen -Al 2 O 3 Hydroxylgruppen, typischerweise resistent die Oberfläche wiederherzustellen. Die untere Grenze der Konzentration der angewandten organischen Säureanion (O / m 2) aufgrund der charakteristischen Merkmale des beanspruchten Verfahrens.

Für jeden Grad des Temperaturwiederherstellungs Entfernen OH-Gruppen durch das System Feuchtigkeit definiert. "Reduzierendes System Feuchtigkeit (Einfrieren von H 2 O) bewegt sich in Richtung auf die stabile Existenz der rekonstruierten Oberfläche. Die Menge an Wasserstoff , die somit potentiell" auf dem Speicher gelegt ", erhöht. Feuchtigkeitszunahme das Gleichgewicht in Richtung der Oberfläche Hydratation verschiebt. Die Menge an Wasserstoff , die somit potentiell ist" auf dem Speicher gelegt "reduziert wird. Somit wird für jede Reduktionstemperatur gibt es eine Grenze Luftfeuchtigkeit über dem Rückgewinnung unmöglich macht. Mit der Zunahme der Rückstelltemperatur, die Menge an Wasserstoff, die potentiell ist" auf dem Speicher "gelegt wird auf die maximal mögliche System spezifisch für eine gegebene Feuchtigkeit erhöht Probenoberfläche -Al 2 O 3. Mit der Zunahme der spezifischen Oberfläche alumina "Speicherkapazität" erhöht natürlich (einschließlich der Probe und bei Brech-), bis Oberflächenbräunung während der Wiederherstellung. Mit einer Erhöhung der Wasserstoffdruck bei der Reduktion von "storage capacity") und erhöht sich, und die maximale Kapazität bei den gleichen Werten des Systems und der spezifische Oberflächenfeuchte kann bei niedrigeren Temperaturen erreicht werden kann, aufgrund der leichteren Entfernung der OH-Gruppen mit steigendem Wasserstoffdruck.

Die Verwendung von aktivierten Wasserstoff zur Wiederherstellung (oder Aktivierung kann unter Verwendung von Hochfrequenzentladung durchgeführt werden oder durch das Phänomen Spillover Jampover Verwendung oder im Fall von Platinschwarz oder Platin-Katalysator, oder schließlich durch - Exposure) weiter erleichtert den Prozess der Resurfacing und Oxid Druck bei viel niedrigeren Temperaturen -Al 2 O 3 auf Grund der wesentlich höheren Reaktivität von aktiviertem Wasserstoff im Vergleich zu dem Molekular, die eine einzige "Speicherkapazität" in dem gleichen System Feuchtigkeitswerte, Fläche zu erreichen ermöglicht.

Schließlich, stellen Sie die Oberfläche -Al 2 O 3 möglich ist , und ein Wasserstoff-Kohlenwasserstoffgas (in Abwesenheit von Sauerstoff in sie unter diesen Bedingungen in der Lage , umgekehrte Oberflächenoxidation zu verursachen). Der Grad Resurfacing Al 2 O 3, ceteris paribus wird durch den Partialdruck des freien Wasserstoff und schwere Kohlenwasserstoffe Wege zu verursachen partielle Verkohlung Oberfläche bestimmt -Al 2 O 3, die die "Speicherkapazität" etwas verringert.

Natürlich für das Gleichgewicht der Oxidationsverschiebungs Oberflächensanierung -Al 2 O 3, in einem geschlossenen Volumen durchgeführt , in der Richtung der Wiederherstellung der Oberfläche während "Vorsprung auf die Wasserstoffspeicherung" (zur Erhaltung von Wasserstoff) ist das resultierende feuchtigkeits erforderlich Gefrieren, die auf Zeolithen (wie NaX) zu implementieren einfachste, gekühlt auf Temperatur von flüssigem Stickstoff. In diesem Fall wird der Wasserstoffverbrauch in der Reduktionsfläche -Al 2 O 3 ist kein begrenzender Faktor kann das Verfahren ohne Einfrieren der resultierenden Feuchtigkeits bei Durchflußraten durchgeführt werden. Die obere Temperaturgrenze Resurfacing -Al 2 O 3 (750 o C) wird begrenzt durch Sintern -Al 2 O 3, so daß die spezifische Oberfläche des Oxids (und damit die "Speicherkapazität") beginnen zu sinken stark. Die untere Temperaturgrenze Resurfacing -Al 2 O 3 (100 o C) begrenzt , um die Reaktion von Wasserstoff in Bezug auf die Fähigkeit von Aluminiumoxid. Die untere Grenze der Gasfeuchte bei der Reduktion von Al 2 O 3 (10 -5 Vol.%) Wird durch technische Schwierigkeiten tiefer Gas Dehydration begrenzt. Die obere Grenze der Feuchtigkeit des Gases in der Reduktion von -Al 2 O 3 wird durch die Gleichgewichtsverschiebung Oxidation begrenzt Wiederherstellung der Oberfläche in die Position ganz links, in der kein Oberflächenrekonstruktion bei den höchsten Temperaturen der beanspruchten Bereiche sogar unmöglich ist. Die untere Grenze des Wasserstoffdrucks (Partialdruck von Wasserstoff oder im Falle von Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gas) - 1 atm minimal "Speicherkapazität" beschränkt, bei dem das Verfahren besser geeignet mit einer weiteren Druckreduktionspotential -Al 2 O 3 sind fast völlig ungenutzt. Die obere Grenze des Wasserstoffdruck (10 bar) ist technischer Schwierigkeiten auf komprimiertem Wasserstoff begrenzt, und am wichtigsten ist, ist die Wiederherstellung der Oberfläche zu tief Al 2 O 3, wobei der Wasserdampfoxidation Zukunft in der patentierten Temperaturbereich schwierig wird.

Feld Resurfacing -Al 2 O 3 ( "hydrogen Tabulatortaste storage") und in einem Rückgewinnungs Oxid Abkühlen auf Raumtemperatur ist für die Lagerung oder Wasserstoff in Luft Feuchtigkeit bei einer beliebigen Temperatur bis 50 o C bereit, entweder in einem Vakuum oder in einem Inertgas für eine beliebige Temperatur und Feuchtigkeit von 10 5 vol.% und bei Temperaturen bis zu 750 o C.

Die obere Temperaturgrenze (50 o C) zur Speicherung des reduzierten Oxids in der Luft aufgrund der Unfähigkeit der Wasserdampfkonzentration von jeder verursachen signifikante Oxidation der reduzierten Oberflächen -Al 2 O 3 (mit Wasserstoffentwicklung) ihres Mangels an Reaktivität gegenüber der genannten Temperatur Folge.

Die obere Grenze der Feuchtigkeit (10 5 Vol.%) Reduzierter Oxid während der Lagerung unter Vakuum oder Inertgasatmosphäre bei einer beliebigen Temperatur (750 ° C) durch die Unfähigkeit von Wasserdampf verursacht wird (aufgrund ihrer unbedeutenden Konzentration) verursachen eine signifikante Oxidation der Oberfläche der vorreduzierten (unter Wasserstoffentwicklung ) bis zum Beginn der Oxidoberfläche des Sinterns.

Herstellung von Wasserstoffspeicher aufgrund der Oxidation von Wasserdampf vorreduziert Oberfläche Al 2 O 3, mit einem vollständig original Hydroxyl restauriert decken solide. Die Menge an Wasserstoff "aus dem Repository erhalten wird," durch die Tiefe der Oberflächenoxidation bestimmt vorreduziert -Al 2 O 3, die auf die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in der Oxidations proportional ist. Außerdem wird für jeden Grad der Erholung -Al 2 O 3 / Feuchtigkeit gibt es eine Grenze , unterhalb derer es nicht möglich , und die Oxidationsgrenze von 100 für jeden Grad der Reduktion in der Oxidationstemperaturbereich oberhalb , dass etwa 10 -5% wird -. 750 o C alle Wasserstoff erhalten werden kann " , vorher fest der Lagerstätte. " Untere Temperaturgrenze für die Oxidation von vorreduzierten Oxidoberfläche -Al 2 O 3 (100 o C) aufgrund der Tatsache , daß bei niedrigeren Temperaturen, selbst bei sehr hohen Feuchtigkeiten-Oxidationssystem nicht vollständig sein kann, das heißt, die Menge an Wasserstoff "extrahiert storage", wird als die Wasserstoffmenge deutlich geringer sein "zugesagt Lagerung." Die obere Temperaturgrenze während der Oxidation der Oberflächenoxid vorreduzierten -Al 2 O 3 (750 o C) aufgrund des wärmebeständigen Oberfläche -Al 2 O 3 Sintern, d.h. bei höheren Temperaturen eine Verminderung der spezifischen Oberfläche Al 2 O 3, und damit "Speicherkapazität" für die Wiederverwendung reduziert "Vorsprung auf die Wasserstoffspeicherung."

Die Untergrenze des Systems von Feuchtigkeit in der Oxidation von vorreduzierten Oxidoberfläche -Al 2 O 3 (10 -5 Vol.%) Ist aufgrund der Reaktivität der Wasserdampf, der nicht in der Lage ist, vollständig die Oberfläche bei niedrigeren Konzentrationen zu oxidieren -Al 2 O 3 auch bei sehr hohen Temperaturen (750 ° C), dh die Menge an Wasserstoff "aus dem Speicher abgerufen," kleiner ist als die Menge an Wasserstoff, die bei der Lagerung eingebettet ist.

Die obere Grenze der Feuchtigkeit im Oxidationssystem vorreduziert Oxidoberfläche -Al 2 O 3 (10 -2 Vol.%) Ist aufgrund der Reaktivität der Wasserdampf, der bereits bei einer gegebenen Konzentration der Lage ist, vollständig den Wasserstoff aus dem Speicher zu entfernen , selbst bei Heiztemperaturen nicht zu begrenzen, so dass eine weitere Erhöhung der Feuchtigkeit einfach unpraktisch.

Diese Nachteile im Zusammenhang mit der Speicherung von Wasserstoff nach herkömmlichen Verfahren überwunden werden können, falls verwendet Wiederherstellungs Oxidation zu speichern -Al 2 O 3, nach der vorbereitenden Oberflächenbehandlung mit einem oxidativen abgelagerten Anionen von organischen Säuren.

Diese technische Lösung in dem vorliegenden Verfahren zur Verfügung gestellt.

Beispiel 1. Eine Ladung (50 g) -Al 2 O 3 (0,2 -0,5 mm) mit einer Oberfläche von 200 m 2 / g in einem begrenzten Raum wurde teilweise durch molekularen Wasserstoff wieder unter Temperatur programmiert Erhitzen bei 40 ° C (durch Absorption mit Wasser Clinoptilolit mit flüssigem Stickstoff gekühlt) gebildeten / min auf eine Temperatur von 750 o C und eine Stunde bei 750 o C gehalten wird , von 10 -5 vol.% bei der Belichtung der Probe bei einem Druck von 1 atm und einer Gasfeuchte -Al 2 O 3 bei 750 o C für eine Stunde werden der Wasserstoffdruck und der Feuchtigkeit in der Anfangsniveau gehalten. Nach dem Abkühlen Mittel - Rückgewinnungs auf Raumtemperatur und zweimonatigen Lagerung in einem teilweise reduzierten Oxid willkürlicher Luftfeuchtigkeit (Raumbedingungen) bei einer Temperatur von 50 o C wurde das Oxid mit Wasserdampf in einer Heliumumgebung behandelt (Feuchtigkeit -2 10 Vol.%) Bei Atmosphärendruck und Temperatur programmiert (40 o C / min) Erhitzen auf 750 o C. nach Stunden bei 750 ° C wurde aus dem Speicher 4 Liter H 2 (n.u.) erhalten / 1 Liter -Al 2 O 3.

Beispiel 2: Im Unterschied zu Beispiel 1 wurde die Oberfläche der Probe -Al 2 O 3 durch Ionenaustausch wurde aus einer wässrigen Lösung von 3,7 × 10 17/1 m 2 Anion der Ameisensäure aufgebracht worden ist , und Trocknen der Probe selbst auf eine vorläufige Oxidationsbehandlung bei 500 o C in strömendem Sauerstoff unterzogen wurde. Von Lagerung 16 Liter H 2 (n.u.) Wurde / 1 Liter erhalten -Al 2 O 3 ..

Beispiel 3: Im Gegensatz zu Beispiel 2 Probenoberfläche -Al 2 O 3 wurde auf 1,7 x 10 17/1 m 2 von Anionen der Ameisensäure eingesetzt. 10 Liter H 2 (n.u.) wurde aus dem Repository / 1 Liter erhalten -Al 2 O 3 ..

Beispiel 4. Im Gegensatz zu Beispiel 2 wurde die Oberfläche der Probe -Al 2 O 3 wurde auf 3,7 x 10 17/1 m 2 von Anionen von Essigsäure aufgetragen. 12 Liter H 2 (n.u.) wurde aus dem Repository / 1 Liter erhalten -Al 2 O 3 ..

Beispiel 5: Im Gegensatz zu Beispiel 1 eine teilweise Erholung -Al 2 O 3 wurde bei 10 atm durchgeführt. 10 Liter H 2 (n.u.) wurde aus dem Repository / 1 Liter erhalten -Al 2 O 3 ..

Beispiel 6 Im Gegensatz zu Beispiel 1 wird eine teilweise Erholung -Al 2 O 3 wurde bei 5 atm durchgeführt. 7 Liter H 2 (n.u.) wurde aus dem Repository / 1 Liter erhalten -Al 2 O 3.

Beispiel 7. Im Unterschied zu Beispiel 1 wurde für die partielle Wiederherstellung der Oberfläche verwendet, -Al 2 O 3 mit einer spezifischen Oberfläche von 400 m 2 / g. 8 Liter H 2 (n.u.) wurde aus dem Repository / 1 Liter erhalten -Al 2 O 3.

Beispiel 8. Im Unterschied zu Beispiel 1 die partielle Resurfacing wurde verwendet, -Al 2 O 3 mit einer spezifischen Oberfläche von 300 m 2 / g. Da sich der Speicher hat 6 Liter H 2 (n.u) / 1 Liter empfangen worden -Al 2 O 3.

Beispiel 9. Im Unterschied zu Beispiel 1 wird eine teilweise Wiederherstellung der Oberfläche -Al 2 O 3 wurde bei einem Feuchtigkeitssystem 10 -1 vol durchgeführt.% Aus dem Repository 0,34 l H 2 (n.u.) erhalten wurde / 1 Liter -Al 2 O 3.

Beispiel 10 Im Unterschied zu Beispiel 1 wird eine teilweise Wiederherstellung der Oberfläche -Al 2 O 3 System wurde bei 3% Feuchtigkeitsgehalt von 10 vol durchgeführt. 1,5 H 2 (STP) wurde aus dem Repository -Al 2 O 3.

Beispiel 11 Im Unterschied zu Beispiel 1 wird eine teilweise Wiederherstellung der Oberfläche Al 2 O 3 wurde bei 600 o C durchgeführt aus dem Tresor 0,2 H 2 (n.u.) / 1 Liter erhalten wurde -Al 2 O 3.

Beispiel 12 Im Unterschied zu Beispiel 1 wird eine teilweise Wiederherstellung der Oberfläche -Al 2 O 3 wurde mit Wasserstoff durchgeführt wird , bei 100 o C. 1 l H 2 (n.u.) einen Platinkatalysator aktiviert wurde aus dem Repository / 1 Liter erhalten -Al 2 O 3.

Beispiel 13 Gegenüber Beispiel 12, teilweise Wiederherstellung Oberfläche -Al 2 O 3 wurde bei 750 o C aus dem Speicher 12 Liter H 2 (n.u.) durchgeführte / 1l erhalten -Al 2 O 3.

Beispiel 14 Mit Bezug auf Beispiel 13, auf der Oberfläche der Probe -Al 2 O 3 wurde auf 3,7 x 10 17/1 m 2 von Anionen der Ameisensäure eingesetzt. 38 Liter H 2 (n.u.) wurde aus dem Repository / 1 Liter erhalten -Al 2 O 3.

Beispiel 15 Im Unterschied zu Beispiel 1 wird eine teilweise Wiederherstellung der Oberfläche -Al 2 O 3 / Wasserstoff-Kohlenwasserstoffgas wurde durchgeführt (85 Vol.% H 2 und 15 Vol.% CH 4). Aus dem Tresor von 3,75 Liter H 2 (n.u.) Wurde / 1 Liter erhalten -Al 2 O 3.

Beispiel 16 Im Unterschied zu Beispiel 1 gehalten Aluminiumoxid 1,5 Jahre zurückgewonnen. Aus dem Tresor wurde 3,95 Liter H 2 (n.u.) erhalten / 1 Liter -Al 2 O 3.

Beispiel 17 Gegenüber Beispiel 1 Aluminiumoxid gewonnene unter Vakuum gehalten (P = 0,1 mm Hg). Von Lagerung erhalten 4,1 L H 2 (STP) / l 1 -Al 2 O 3.

Beispiel 18 Gegenüber Beispiel 1 Aluminiumoxid rückgewonnene Helium in einem beliebigen Medium (750 o C) Temperatur und Feuchtigkeit des Systems gespeichert 10 -5 Vol.% Aus 4,1 L Lagerung erhalten wurden H 2 (STP) / 1 Liter -Al 2 O 3.

Beispiel 19. Im Gegensatz zu Beispiel 1 die Herstellung von Wasserstoff aus dem Speichersystem durchgeführt , wenn die Luftfeuchtigkeit von 10 -5 Vol.% Repository 0,22 H 2 l (n.u.) erhalten / 1L -Al 2 O 3.

Beispiel 20. Im Gegensatz zu Beispiel 1 die Herstellung von Wasserstoff aus dem Speichersystem , wenn -3,5 Luftfeuchtigkeit 10 Vol getragen.% 1,3 L aus dem Lager H 2 (n.u.) erhalten / 1L -Al 2 O 3.

Beispiel 21 Im Unterschied zu Beispiel 1 zur Herstellung von Wasserstoffspeicher wurde unter Temperatur durchgeführt programmiert Aufheizen auf 100 o C und Altern bei 100 ° C für 1 Stunde. Vom Vorrats 0,15 L H 2 (n.u.) erhalten / 1L -Al 2 O 3.

Beispiel 22 Im Unterschied zu Beispiel 1 zur Herstellung von Wasserstoffspeicher wurde unter programmiertem Temperatur Aufheizen durchgeführt bis 400 o C aus dem Speicher 1,85 H 2 (n.u.) / 1 Liter erhalten wurde -Al 2 O 3.

Beispiel 23 Im Unterschied zu Beispiel 1 zur Herstellung von Wasserstoffspeicher wurde im Vakuum bei der gleichen Feuchtigkeit System durchgeführt. Da sich der Speicher hat 4 Liter H 2 (n.u.) / 1 Liter empfangen worden

Angegeben in den Beispielen 1 bis 23 die Daten von der Laborstudie des Oxidationsverfahrens erhalten -Al 2 O 3. Gewinnung von realen Proben -Al 2 O 3.

Beispiel 24 Eine Ladung (50 g) -Al 2 O 3 (0,2-0,5 mm) mit einer spezifischen Oberfläche von 200 m 2 / g, wobei die Oberfläche durch Ionenaustausch aus einer wßrigen Lösung wurde 10 17 3,7 / 1 m 2 Anion der Ameisensäure angewendet wurde, wurde nach dem Trocknen unterzogen , Oxidationsbehandlung bei 500 o C in einem Strom von Sauerstoff (mit Inertgas bei Raumtemperatur und der Absorption des Generators Vorkühlung in einem Strom von Sauerstoff und Spülen , wenn es durch flüssigen Stickstoff gekühlt Clinoptilolit Wasser Wiederherstellung) , gefolgt von teilweise Reduktion der Oberfläche in einem geschlossenen Raum mit molekularem Wasserstoff unter Temperatur - programmierte Erhitzen mit einer Geschwindigkeit 40 o C / min auf eine Temperatur von 750 o C und 750 o C für eine Stunde gehalten, einem Druck von 1 atm und einer Gasfeuchte von 10 -5. Bei der Belichtung der Probe% -Al 2 O 3 bei 750 o C für eine Stunde werden der Wasserstoffdruck und der Feuchtigkeit in der Anfangsniveau gehalten. Nach dem Abkühlen Mittel - Rückgewinnungs auf Raumtemperatur mit Inertgas bei Raumtemperatur und von zwei Monaten Lagerung in einem teilweise reduzierten Oxid willkürlicher Luftfeuchtigkeit (Raumbedingungen) bei einer Temperatur von 50 o C Spülen wurde das Oxid mit Wasserdampf in einer Heliumumgebung behandelt (Feuchtigkeit 10 -2 vol.%) bei Umgebungsdruck und Temperatur programmiert (40 o C / min), Erhitzen auf 750 o C. nach Stunden bei 750 o C und das Kühlmedium in dem Oxidations auf Raumtemperatur 16 l H 2 (n.u erhalten wurde.) / 1 Liter -Al 2 O 3 ..

Gebrauchte Bücher

1. VG Fastovsky, Peter Yu, AE Rovinskii Cryogenic Engineering. - M. 1974

2. Sidorenko MV Unterirdische Gasspeicher., M., Nedra. 1965

3. B.S.E. - M. Wegen der Eulen. Encyclopedia, 1970, Band 2, p. 467

Weller SW und Montagna AA Studien von Alumina 1. Reaktion mit Hudrogenat Erhöhte Temp.- J. Catal., 1971, 21 V., N 3, p.303-311

4. Amenomiya Y. Adsorption von Wasserstoff und H 2 -D 2 - Austauschreaktion auf Alumina. - J. Catal, 1971, V. 22, N 1, p.109-122.

5 Borisevich YP, Fomichev Yu, Levinter ME Die Untersuchung der Wechselwirkung von Wasserstoff und der Oberfläche -Al 2 O 3 System mit variabler Luftfeuchtigkeit. Russischen Akademie der Wissenschaften, Journal of Physical Chemistry, 1985, Band 3.

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9. Borisevich YP Wechselwirkung von Wasserstoff mit der Oberfläche -Al 2 O 3 - Al 2 O 3 und seine Rolle in den Prozessen der Dehydrierung und Dehydrocyclisierung. Zusammenfassung der Dissertation für den Grad der Cand. Chem. n. Minsk, Belorussischen Akademie der Wissenschaften, und so weiter-Physikalisch-Organische Chemie

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FORDERUNGEN

Das Verfahren der Wasserstoffspeicherung, die eine teilweise Wiederherstellung der Oberfläche umfasst -Al 2 O 3 mit einer spezifischen Oberfläche von 200 - 400 m 2 / g, Molekular, aktiven Wasserstoff enthaltende Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffgas bei 100 bis 750 o C, einem Druck von 1 bis 10 atm, und Gasfeuchte von 10 -5 - 10 -1 Vol-% einzufrieren. erzeugte Wasser teilweise verringerter Speicher Aluminiumoxid in Luftfeuchte bei einer beliebigen Temperatur bis 50 o C, in einem Vakuum oder Inertgas bei einer Temperatur 750 o C und einer Luftfeuchtigkeit von bis zu 10 -5 Vol.%, Und anschließende Oxidation der Oberfläche des teilweise wiederhergestellt -Al 2 O 3, Wasserdampf bei 100 bis 750 o C in einem inerten Gas bei Atmosphärendruck oder unter Vakuum zu Feuchtigkeit von 10 -5 - 10 -2 Vol-%, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederherstellung unterzogen wird. -Al 2 O 3, vorbei vorgeOxidationsBehandlung bei 500 o C in Sauerstoff strömt, bei dem die Oberfläche mittels Ionenaustausch auf eine 3,7 × 10 angelegt wird 17/1 m 2 an Anionen von organischen Säuren.

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Erscheinungsdatum 28.02.2007gg