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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2291228

Reaktor Wasserstoff und Sauerstoff chemische Plasma zu erzeugen,
Und Elektrolyse METHODEN

Name des Erfinders: Viktor Fateev (RU); Weit Bryukhov Eugene F.
Der Name des Patentinhabers: Weit-Evgeni Bryukhov
Korrespondenzanschrift: 117593, Moskau, litauischer Blvd, 10.05, kv.203, EF Shirokov-Bryukhova
Startdatum des Patents: 2005.03.17

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Energie. Der Reaktor zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff-Plasma-chemische und elektrolytische Verfahren enthält Hochdruckgehäuse und den Generator von Mikrowellenwellenleiter. Das Gehäuse hat die Form eines Zylinders, der an seinen Enden durch kugelförmige Böden verschlossen, in dem gegenüberliegend Wellenleiter Generator Mikrowellenstrahlung angebracht, zwischen denen in einem festen Abstand parallel hohlen perforierten Elektroden angeordnet sind, sind die Hohlräume ein Kältetrockner und Molekularsieben verbunden sind, wobei die Wellenleiter so eingestellt sind, daß Strahlung wurde entlang der Lücken zwischen den Elektroden gerichtet ist, und die Frequenz der Strahlung so gewählt wird, dass zwischen den Elektroden eine Resonanzstehwelle zu erzeugen. Zwischen den Wellenleitern und Böden in Form von Reflektoren montiert halbkugeligen Bildschirme und zwischen den Wellenleiter und den Elektroden installiert sind Düsen zum Zuführen von Kohlendioxid und Wasserdampf. Technische Wirkung - Übertragung von Kernkraftwerken aus der Grundmodus der Steuerung, durch die Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff in Zeiten reduzieren die Belastung des Verbrauchers und die Verwendung von Wasserstoff und Sauerstoff in einem Gas-Dampf-Kraftwerke bei Spitzenlasten und semipeak Verbraucher unterstützen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Energie bezieht und kann für die Übertragung von Kernkraftwerken aus dem Grundbetriebsmodus in den Steuermodus mit gleichzeitiger Herstellung, Verwendung und Anreicherung von Wasserstoff und Sauerstoff verwendet werden, in Krisenzeiten des Stromverbrauchs (in der Nacht, an Wochenenden und Feiertagen), Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt werden und akkumulieren und in Zeiten steigender elektrischer Verbraucher Verbrauch über par in den semi-Spitze und Spitzen Modi verwendet in Gasturbinen - Generatoren und Dampfturbinenkraftwerk Hilfs kombiniert.

Derzeit weiter wirtschaftlich realisierbaren Ersatz für natürliche Kohlenwasserstoffbrennstoff zu Wasserstoff, sowohl in Bezug auf die Wirtschaft und in Bezug auf die Umweltökologie. Zusätzlich zu dem obigen Verfahren unter Verwendung von Wasserstoff und Sauerstoff, können sie verwendet werden: Hoch Parameter Turbinen mit Überhitzern Mischen Wasserstoff-Sauerstoff-Brenner hohem Druck; in verschiedenen Arten von Brennstoffzellen, Gasturbinen und Kolbentyp-Transport unter Verwendung von Festkörper-Wasserstoffspeicher.

Zur Zeit verschiedene Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen in der Industrie im Hinblick auf die teure Ausstattung mit einer relativ geringen Ressourcen praktiziert wird, erfordert das Verfahren die Vorbehandlung von Einsatzmaterial und Produkt und Emissionen in die Umwelt, die der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entspricht.

Die zweite halbindustriellen polulaboratornym Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff ist das Elektrolyseverfahren, sondern auch wegen der geringen Leistungsstufe und einer relativ großen Stromverbrauch - mehr als 5-6 kWh pro 1 cu. m H ₂ ist nicht weit verbreitet in der Industrie verwendet.

Die dritte Methode ist ein Laborverfahren zur Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff plasma-chemisches Verfahren auf Basis von Kohlenstoffgas Ionisierung im Bereich der Mikrowellenradiowellen (RF), in der Nähe der Frequenz der Schwingungen des Kohlendioxidmoleküle. Als Ergebnis der dioxid Bestrahlung von Kohlenstoff durch die Mikrowellenenergie absorbiert wird ~ 2,89 eV / Molekül und bildet Kohlenmonoxid CO + 1 / 2O ₂ teilweise Ionisierung der Mischung, alle Zwischenreaktionen auftreten im Nichtgleichgewichtszustand, und die Reaktionsprodukte müssen ständig nehmen. In Gegenwart von Kohlenmonoxid, Wasserdampf in der Kohlendioxid gebildet wird , die mit Wasserdampf reagiert: CO + H ₂ O -> CO ₂ + H _2. Diese Reaktion wieder Ungleichgewichts und erfordern ständige Entfernung der Zersetzungsprodukte aus der Reaktionszone.

Dieser gesamte Prozess tritt nahe der perforierten Oberfläche der Elektrolyseelektroden heteronymic Polarität wie sie selbst Hohlelektroden mit den Kühlschrank, Desiccants, Molekularsiebe und die Ausgangs Kühlschränke und durch die Perforationen der Elektroden wurde in ihrer Polarisation vermieden und ferner den Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoff zersetzen, mit instabilen terminalen Abbauprodukte aus der Reaktionszone und Bestrahlen mit Mikrowellenstrahlung.

Das beschriebene Verfahren wird durch den Verlauf der Rückreaktion von Kohlendioxid und Wasser aus der Synthese der Reaktionskomponenten zu reduzieren, um den Verlauf der folgenden Tätigkeiten durchgeführt Rückreaktionen vollständig bestimmt:

- Aufrechterhaltung des Kohlendioxids in dem Volumen und der Druck des Reaktorwasserdampf innerhalb von 2,0 bis 2,5 MPa, was ein guter Inhibitor ist; während Kohlendioxid, verarbeitet die Mikrowellen ist ein guter Katalysator für die Zersetzung von Wasserdampf zu Wasserstoff;

- Gleichzeitig mit den Prozessen in den Reaktor oben genannten gibt es eine konstante Spülung der Volumenausdehnung in den Ausgabesystem Produkte durch die Perforationen der Elektroden, wodurch die Rückreaktion zu beseitigen;

- Zusätzlich kann in dem Reaktorvolumen verringert freies Volumen auf ein Minimum, um das Volumen des Nicht-Gleichgewichtsgaskomponenten zu reduzieren, die in der Rückreaktion teilnehmen können.

Die analogen und Prototypen Prozesse und Strukturen "Reaktor zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff plasma-chemische und elektrolytische Verfahren" war eine Laboranlage zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff plasma-chemisches Verfahren, bei dem IAE entwickelt. Kurchatov, Molekularsiebe, auch entwickelt [1].

. Allerdings kann das Labor mit kleinen Mengen von ~ 50 cc Reaktor mit Quarz Membranen und große Mengen von parasitären und diskrete Prozesse Einstellung nicht in der industriellen Produktion verwendet werden, wie:

- Anlagenkapazität mehrere hundert MW zu sein;

- Das Volumen von einigen hundert Kubikmeter.

- Zu verwenden ist die billigste Stromtarif - Nacht;

- Die Leistung des Reaktoraustrags Zehntausende von Kubikmetern. Wasserstoff und Sauerstoff pro Stunde;

- Dampf, der in dem Reaktor verwendet wird, um in dem Turbogenerator eingesetzt werden, das heißt, von der Turbine Extraktionen;

- Kann Kohlendioxid versorgt werden gasförmigen oder festen Zustand in Raffinerien als Abfallprodukt Kraftstoff;

- Sicherheitsbedingungen müssen die Industrieproduktion Produktion von Wasserstoff und Sauerstoff entsprechen;

- Die Verwendung von Quarz-Wellenleiter Fenster für Variablen in einem Reaktorbetriebsbedingungen sehr schwierig, und sie ersetzt werden durch Metallmembranen auf Nettobasis ruht;

- Und die letzte industrielle Anlage arbeitet kontinuierlich und nicht intermittierend, als ein Labor, die jederzeit gestoppt werden kann.

Die Erfindung "Reaktor Wasserstoff und Sauerstoff durch Plasma und Elektrolyseverfahren zur Herstellung von" für den Übergang von Laborstudien verwendet umfassende kombinierte Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff plasma-chemische und elektrolytische Verfahren in der Industrie. Umfassend: einen zylindrischen Reaktordruckbehälter, gedämpft an beiden Enden der Böden der Kugelform in dem Wellenleiter aus dem Mikrowellengenerator montiert oppozitivno zwischen denen Hohlelektrolyseelektroden mit perforierter Oberfläche, Hohlräume, die zu Ausgabegeräten verbunden sind: Kühlschränke - Desiccants, Molekularsiebe und Ausgangs Kühlschränke, Reaktordruckbehälter von Mikrowellenstrahlung halbkugeligen Bildschirmen, Siebe in den Lücken zwischen den Elektroden und der Elektrolyteinheit abgeschirmt ist installiert Düsen zuzuführen Kohlendioxid und Wasserdampf in den Reaktorkern an den perforierten Elektrolyseelektroden.

Die Zwischenräume parallel angeordnet sind und entgegengesetzt geladenen Elektroden Mikrowellenstrahlung gerichtet ist, ein Gemisch aus Kohlendioxid und Wasserdampf zu schaffen elektrisch Plasma leitet, die entgegengesetzt Elektroden aufgeladen wird zersetzt weiteren Dampf und trennt Wasserstoff und Sauerstoff, jeder in seiner Elektrode, weg von in ihrem Expansionszone Innenkanäle in den Elektroden auf dem Molekularsieb, Kohlendioxid und Wasser rückgeführt. Der Hauptzweck des Reaktors: die Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff in die wirtschaftlichste Methode, mit der Wahl von Kernkraftwerken von der Basis in den Steuermodus, ohne die Bedingungen des sicheren Betrieb von Kernreaktoren und Kernkraftwerk als Ganzes beeinträchtigen. Dies wird aufgrund der Tatsache erreicht, dass die Station ist wie in einer Basisversion arbeitet und arbeitet aber in Zeiten der nicht beanspruchten Last erzeugt Wasserstoff und Sauerstoff in einem plasmachemischen und elektrolytischen Reaktor, in der Zukunft, Wasserstoff und Sauerstoff in den Gastanks angesammelt hat, für mehr Leistung verwendet, für Spitzen und halbSpitzenBelastung des Verbrauchers kompensieren, mit überschüssigen Ansammlung von Wasserstoff und Sauerstoff kann Wasserstoffzufuhr zu dem Gasrohr sein Erdgasverbrauch zu ersetzen - es ist möglich, wie Brandschutz und Explosionssicherheit Parameter für Wasserstoff und Erdgas sind die gleichen, jedoch für die Umweltleistung vorzugsweise Wasserstoff, da die Wasserstoffverbrennung Dampf produziert.

Zur gleichen Zeit, aufgrund der Differenz der Tarife Nacht, semi-Spitze und Spitzen Modi möglich, um einen Gewinn zu machen, so dass die FEC durch die Entscheidung №11 von 02.04.2002 g. -

. - Nachtrate - 284 Rubel / MWh;

- Spitzen Modus - 603 Rubel / MWh ..

Der Stromverbrauch für eine 1 cu. m H ₂ nicht mehr als 4 kWh. Die Energiemenge, die ein Verbraucher und nicht beanspruchten substituierbar Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff für den Block von 1000 MW in der Nacht etwa 400 MW 8 Stunden ist der Peak-Modus freizugeben, müssen verstärkt den Verbraucher über die 400 MW Strom für 2-3 Stunden. Die oben genannten Tatsachen machen es möglich, einen Kernreaktor, in einem stationären Modus zu verwenden, der Wasserstoff-Sauerstoff-Reaktor für den Stromverbrauch von Fehlern zu kompensieren, und der Wasserstoff und Sauerstoff verwendet, für Peak und semipeak Modi in GuD-Anlagen zu kompensieren.

Nachweis der wesentlichen Merkmale der Erfindung "Reaktor Wasserstoff und Sauerstoff plasma-chemischen und elektrolytischen Verfahren zur Herstellung von" ist eine Struktur, bestehend aus den folgenden Elementen: einem zylindrischen Druckbehälter, wobei die Enden kugelförmige Schaffung geschlossen, die montiert Wellenleitern Enden von Wellenleitern opozitivno bedeckt mit Metallmembranen, die auf basieren Nettobasis von den Mikrowellengeneratoren zwischen opozitivno Wellenleitern installiert Elektrolyse Elektroden mit einer perforierten Oberfläche angeordnet und innen hohl, angeschlossen an die Ausgabegeräte: Kühlschränke, Trockner, molecular Felchen und Ausgangs Kühlschränke. Elektrolyseelektroden sind parallel zueinander in einem Abstand angeordnet, = 1,2-1,3 Länge der Mikrowelle.

Zwischen dem Mikrowellensender und den Böden des Druckbehälters angebracht Bildschirme, die das Metallgehäuse der Mikrowellenstrahlung und Richten des gestreuten Funk Flußmittel auf den Elektroden zu schützen. Zwischen Emittern Mikrowellen- und Elektrolyseelektroden montiert Einheiten Injektoren diente in Kohlendioxid Reaktorvolumen und gesättigtem Dampf, so dass sie in den Bereich der Mikrowellen und Elektrolyseelektroden Mischen in denen eine weitere Zersetzung und die Trennung von Mischungen aus Wasserstoff und Sauerstoff und durch sie ausgetragen Zersetzungsprodukte in der Trennung und Reinigung, wonach Wasserstoff und Sauerstoff in seiner Gastanks und das Kohlendioxid und das Wasser rezykliert gerichtet.

Perforation der Elektrodenoberflächen und die Entfernung der Zersetzungsprodukte von Wasserdampf durch die hohlen Kanäle im Inneren der Elektroden vermeidet ihre Polarisation zur Kompensation, die zumindest nahm zusätzlich 2 kWh pro 1 cu. m H _2. Das Wesen der Erfindung wird durch die Zeichnungen dargestellt.

1. Schematischer Aufbau des Reaktors zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff,
Plasma-chemische und elektrolytische Verfahren.

2. Die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit des Plasmas auf den Grad der Ionisierung der Mischung von Wasserdampf und Kohlendioxid. 3. Die Abhängigkeit der Energiezustände von Molekülen Beschränkungen Mischung _aus H ₂ O + CO ₂ basierend auf der Rückseite, und Kettenreaktionen.

4. Energieabhängigkeit der Wasserstofferzeugung aus einem Gemisch aus CO ₂ + H ₂ O auf das Verhältnis von CO ₂ / H ₂ O und molekularen Schwingungstemperatur Tv. 5. Der Stabilitätsbereich in Wasserstoff und Sauerstoff in Bezug auf die Rückreaktionen auf das Verhältnis von CO je ₂ / H ₂ O Mischungen Energie Molekülen.

1 zeigt einen schematischen Aufbau des Reaktors Wasserstoff und Sauerstoff durch Plasma und Elektrolyseverfahren herzustellen.

Der Reaktor besteht aus Druckmantel 1, sphärischen Böden 2 und 3 hohle perforierte parallel in einem festen Abstand " "Electrolysis Elektroden 4 und 5, auf die Verhaltensstrom unterschiedlicher Polarität Niederspannungsgleichstromquelle 6, die Generatoren 7 und 8 Superhochfrequenz (SHF) Schwingungen verbunden mit den Wellenleitern 9 und 10, die in das Gehäuse 1 Druck über dem Boden 2 erstreckt, und 3 sich Bottoms 2 und 3 und dem Gehäuse 1 geschützt von Druckmikrowellen halbkugeligen Bildschirme 11 und 12, die das gestreute Licht von den Wellenleitern 9 und 10 und von den Stützgittern 15 und 16 und Metallmembranen 13 und 14 mit den Seitenelektroden 4 und 5 richten.

Der innere Hohlraum des Gehäuses 1 durch den Druck der Umgebung in den Wellenleitern 9 und 10 durch Metallmembranen getrennt sind, 13 und 14 auf dem Träger innerhalb der Wellenleiter 15 und 16 mesh ruhend (spröden Materialien wie Quarz, sind ausgeschlossen).

Im Inneren des Gehäuses 1 in einem Volumen von 19 und 20 durch die Düsen Blöcke 17 und 18 zugeführt werden Kohlendioxid Strahlen 17 aus dem Gasbehälter und der gesättigten Dampfdüsen 18 der Dampfturbinengeneratorauswahl.

Mischung teilweise Zersetzungsprodukte Kohlendioxid und Wasserdampf in das Plasma eingespeist und die festen Intervallen " "Zwischen unterschiedlichen Polaritäten Elektroden 4 und 5, auf dem eine Trennung von Wasserstoff und Sauerstoff, die beide durch die Perforationen und die Kanäle in den Elektroden 4 und 5 Zersetzungsprodukte Kohlendioxid und Wasserdampf zu Kühltrockner 21 und 22 zugeordnet sind, das abgelassene Gemisch dem 23 Wasserstoff Molekularsieb gespeist 24 Sauerstoff und 25 von Kohlendioxid, wobei die endgültige Reinigung der Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid aus Verunreinigungen und Kühlen im Kühlschrank: Kohlendioxid 26 Wasserstoff 27 und Sauerstoff 28, wonach das gereinigte resultierende und gekühlt Wasserstoff und Sauerstoff zu der Speicher gerichtet ist, und das Wasser und Kohlendioxid in einem Zyklus gesendet wird, sollte beachtet werden, dass Kohlendioxid nicht in der Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff verbraucht wird, mit Ausnahme der natürlichen Verlust während des Transports, der Handhabung und einen kleinen Teil von Kohlendioxid gespült verlässt den erzeugten Sauerstoff als Molekularsieb für Kohlendioxid 25 und Sauerstoff 24 nicht vollständig Kohlendioxid und Sauerstoff getrennt.

Figur 1 zeigt zur Verdeutlichung die Elektroden 4 und 5 des Elektrolyseurs 90 ° um eine vertikale Achse gedreht, und die Lücken " "Zwischen den Elektroden gerichtet ist Mikrowellenstrahlung einer Dauerwellenresonanz zu bilden. Kleine Pfeile zeigen die Bewegung des Plasmas an die Elektroden 4 und 5, eine Perforation und Abbauprodukte in den internen Kanäle des Systems für die Reinigung und die Entfernung aus dem System.

Abbildung 2 zeigt die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit des Plasmas von der Ionisierung Grad von Kohlendioxid und Wasserdampf, und indem die Mischung _aus H Bestrahlen ₂ O + CO ₂ Kohlendioxid absorbiert Mikrowellenenergie und zersetzt sich in CO und 1 / 2O & _sub2 ; CO wiederum zersetzt H zu tränken ₂ und CO _2, die alle dem Reaktionsgleichgewicht nicht, diese Reaktion ohne externe Energiekosten führt, jedoch kann die Energie der Moleküle der Mischung nicht mehr als 1500 K sein, da es die Rückreaktionen erhöht, die die Kette um zu sehen , gehen. 3.

3 zeigt die Restriktions während des Prozesses von 300 K bis 1500 K, und die Schwingungstemperatur Tv Reagenzien variiert in weiten Grenzen von 0,1 bis 0,3 eV.

Abbildung 4 zeigt die Abhängigkeit der Wasserstoffausbeute auf das Verhältnis von CO ₂ / H ₂ O und Schwingungstemperatur Tv. Darüber hinaus ist die optimale Ausbeute der Endprodukte im Verhältnis von CO ₂ / H ₂ O und einmal ~ 3-10 Tv ~ 0,2-0,3 eV, die gut kontrolliert wird, mit anderen Werten, die oben genannten Werte in den optimalen Bereich, das Verhältnis von etwa 6 und Tv = 0,25 eV präsentiert Probleme, Forschung notwendig ist.

5 zeigt den Bereich der Stabilität des Prozesses in dem Reaktor mit Bezug auf die Rückreaktion.

Plasma chemische Synthese und Analyse in der CO ₂ -H ₂ O ist ein komplexes Ungleichgewichts physikalischen und chemischen Verfahren, die auf der ionisierenden Strahlung und Mikrowellengemischzusammensetzung in Abhängigkeit kann zu unterschiedlichen Produkten führen, sind wir daran interessiert , in den Reaktionen auf die Produktion von molekularem Wasserstoff führt. Für den Grad der Ionisierung von molekularem Wasserstoff in einer Mischung aus CO ₂ -H ₂ O mindestens lg (n _e/ n o) sein ~ 1. Bei Erreichen gehen den erforderlichen Grad der Ionisierung in einem Gemisch aus Kohlendioxid und Wasserdampf-Reaktionen wie folgt:

CO _{2 3} CO mit CO ₂ Schwingungsanregung Tv ~ 0,1 eV atomarem Sauerstoff reagiert schneller (3) als in den drei (CO ₃₎ teilweise Rekombination. In diesem Fall reagiert die Hauptfraktion von Sauerstoffatomen (oder ähnliche Reste CO ₃₎ mit CO _2, aber einige von ihnen reagiert mit Wasserdampf:

O + H ₂ O -> OH + OH; E _y ~ 1 eV / mol; von der OH-Radikale gebildet initiiert den Prozess der Reduktion von molekularem Wasserstoff aus Wasser unter Verwendung von CO:

Wertebereich, bei der die Bildung von Wasserstoff ist begrenzt Reaktionen:

OH + H -> H ₂ O + O;

H + CO ₂ -> CO + OH;

H + O ₂ -> OH + O; Diese Reaktionen sind auf in den in Abbildung angegebenen Parameter 3 sind spezifizierten Grenzen, den Umfang der Mechanismus der Reaktionen Begrenzung (4) und (5).

Wasserstoff Stabilitätskriterium in diesem Fall wäre: T _o zu begrenzen um die Kettenreaktion zu verhindern , erforderlich ist , durch konkurrierende Reaktionen beschrieben:

H + O ₂ -> OH + O; E _o ~ 0,7 eV / mol; K _o = E 10 -10 cm ³ / s; H + O ₂ + M -> M + NO; Von ~ 3E _3-31 cm ³ / s; was zeigt, dass die sicherste Antwort zur Verfügung gestellt wird:

T _{o^{<E o ln -1 [Ko /}} K _3n o].

Der Reaktor zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff plasma-chemische und elektrolytische Verfahren ist wie folgt:

Reaktor - 1 ist mit gesättigtem Dampf durch die Düse gespült 18 gleichzeitig zugeführte elektrische Leistung zu der Quelle von 6 VDC und niedrigen Spannungen und den Elektroden 4 und 5 des Elektrolyseurs, Leistung an den Generatoren 7 und 8 der Mikrowellen zugeführt, die erwärmt und erreichen eine gewünschte Leistung und Frequenz für die Wellenleiter 9 und 10, nachdem die erforderlichen Parameter für die Wellenleiter durch die Blöcke 17 zu erreichen und die Düsen 18 Kohlendioxid und Wasserdampf, Kohlendioxid und Wasserdampf zugeführt werden, kommen in Mengen 19 und 20 und Mischen Ionisation teilweise ionisiertes Plasma der Volumina 19 und 20 tritt in die Lücken " "Zwischen den Elektroden 4 und 5, wobei der weitere Ionisierung der Mischung aus Kohlendioxid und Wasserdampf, Wasserstoffabtrennung und Sauerstoff an den Elektroden ist, wobei die weitere Expansion des Wasserdampfes in Wasserstoff und Sauerstoff und die Entfernung der Zersetzungsprodukte durch die Perforationen und Kanäle innerhalb der Elektroden 4 und 5, Entfeuchter -Kühlschrank 21 und 22 und die Molekularsiebe 23, 24 und 25, in dem es die endgültige Trennung von Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid, gefolgt von Molekularsieb-Produkte nach 23, 24 und 25 zugeführt werden, zum Kühlschrank: Kohlendioxid 26, Sauerstoff 27 und Wasserstoff 28 Wasserstoff und Sauerstoff werden in den Speicher gesendet werden, und das Wasser und Kohlendioxid zurückgeführt. Der resultierende Wasserstoff und Sauerstoff sind für den Einsatz in der Industrie, Verbraucher und Lagerbedingungen in den Gasbehälter bereit.

Machbarkeitsstudie des Reaktors Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen.

Der Reaktor kann mit jeder Stromquelle verwendet werden, aber es ist wünschenswert, Kernenergieanlagen während des Zerfalls und der Energieverbrauch durch Verwendung von Wasserstoff und Sauerstoff in der Spitze zu verwenden, erhalten und semipeak Ausgangsleistungsstufen auf einem kombinierten Zyklus. In diesem Fall wird die Grundausstattung, wie Kernkraftwerken mit WWER-1000-Reaktoren, kontinuierlich die Basis-Version ausgeführt wird, und die Herstellung und Verwendung von Wasserstoff und Sauerstoff nimmt Dips und Spitzen und Halbs in der Tat Kernkraftwerk eine große Kapazität und Leistung ausgehend arbeitet im Regelbetrieb auf der elektrischen Last bei höheren effektiven Effizienz.

Möglich, den Wasserstoff durch Substitution der Erdgasverbraucher haben sowohl in der Industrie und in den Gebrauch im Haushalt Bedingungen hergestellt zu verwenden.

Ungefähren Kosten akkumulierten Wasserstoff und Sauerstoff in dem Reaktor 1 hergestellt aus den Bedingungen bestimmt werden:

- Energiekosten für einen einzigen Würfel. m Wasserstoffmenge auf nicht mehr als 4 kWh;

- Ein Differenzrate (nach der Entscheidung №11 von 02.04.2002 FEC Stadt) werden sein:

- Nacht 284 RUB / MWh;

- Semipeak - 355 Rubel / MWh:

- Spitze - 603 Rubel / MWh;

was auf die Wirkung der Nachttarif für etwa 8 Stunden und eine Kapazität von etwa 400 MW aufweisen;

die erwartete Wirkung der Spitzengeschwindigkeit von etwa 2-3 Stunden mit einer geschätzten Kapazität von 400 MW für den Spitzenausgleich.

Der Heizwert von Wasserstoffkapazität: oberer, mittlerer, niedriger, kJ / m, beziehungsweise: 12778,1, 11769,1, 10.760,1. Es sollte beachtet werden, dass die Brutto-Heizwert kann Wasserstoff durch Verbrennen eines Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch aus stöchiometrischen Zusammensetzung in einem Hochdruckbrenner erhalten werden. In unserem Fall betrachten wir die höchste und die mittlere Wärmekapazität von Wasserstoff.

Die Berechnung des wirtschaftlichen Nutzens

Kosten nicht beansprucht Nacht Energie, Tsd. C T = a × M × 400 × 8 = × 284 = 908,8;

Die Menge an Wasserstoff wegen der nicht beansprucht Energie erzeugt: V = × Tnoch EOM /

m = 400 × 8/4 = 800 Kubikmeter H _2;

Erdgas in der Industrie und Haushalten in der globalen Preise der bestehenden Gasstrom und weiter garantiert - Darüber hinaus kann Wasserstoff während der Ersatz fossiler Brennstoffe verwendet werden. Zum Beispiel, zu einem Preis von 1.000 Kubikmeter Erdgas an die europäischen Verbraucher die $ 230/1000 Kubikmeter freigesetzt, von Erdgas mit einem Heizwert von 33 MJ / m und = 0,6-0,7 kg / m³ (Komi Gas) für einen Zyklus: der Ausfall-Stückelung.

Somit ermöglicht die Verwendung des Reaktors zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff-Plasma-chemische und elektrolytische Verfahren ein Kernkraftwerk übertragen mit WWER-1000 und dem Start der Heizraum mit Dampf- und Gaszyklus der Grundlastbetrieb an die Steuerung und zusätzlich einen Gewinn zu machen, Erdgas mit Wasserstoff zu ersetzen.

Gebrauchte Bücher

1. Atomic-Wasserstoff-Energie und Technologie. " Sammlung von Artikeln, Ausgabe 8, str.100-115.

V.A.Legasov et al., "Plasma-chemische Methoden der Energieerzeugung."

FORDERUNGEN

Ein Reaktor für Wasserstoff und Sauerstoff durch Plasma und die Elektrolyse mittels Erzeugung eines Hochdruckkörper und Wellenleiter-Generator Mikrowellenstrahlung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper die Form eines Zylinders hat an seinen Enden durch kugelförmige Böden verschlossen, in dem gegenüberliegend Wellenleiter Generator Mikrowellenstrahlung angebracht, zwischen denen in einem festen angeordnet sind Abstand parallel hohlen perforierten Elektroden sind die Hohlräume ein Kältetrockner und Molekularsieben verbunden sind, wobei die Wellenleiter so eingestellt sind, daß die Strahlung entlang der Lücken zwischen den Elektroden und die Frequenz der Strahlung gewählt wird, gerichtet war, um zwischen den Elektroden der resonanten stehenden Welle zwischen den Wellenleitern zu schaffen, Böden und Reflektoren sind in Form von halbkugelförmigen Bildschirme und zwischen den Wellenleiter und den Elektroden installiert sind Düsen zum Zuführen von Kohlendioxid und Wasserdampf eingesetzt.

Druckversion
Erscheinungsdatum 28.02.2007gg

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