Исслeдoвaтeли из Тexнoлoгичeскoгo институтa Джoрджии рaзрaбoтaли кoмпaктную чeтырexтaктoвую пoршнeвую устaнoвку с целью кaтaлитичeскoгo рифoрмингa мeтaнa и пoлучeния вoдoрoдa. Последний ранее можно использовать, например, в водородных топливных ячейках. Результаты работы ученых опубликованы в Indusrial & Engineering Chemistry Research, а краткое их изложение приводится в сообщении на сайте института. Новые установки могут находиться (в присуствии) объединены в цепь, тем самым повышая выход водорода.

Риформинг представляет собой действие каталитической переработки углеводородов, используемый для повышения октанового числа бензинов, получения ароматических углеводородов или водородсодержащего газа. Спор проходит в больших установках — реакторах, обычно соединенных последовательно. Во время прохождения углеводородной смеси возлюбленная подогревается до температуры в 490–900 градусов Цельсия и подвергается дегидрированию в присутствии катализатора, обычно — платины или платиновых сплавов.

Georgia Tech

Каталитический гидроформинг требует постоянного поддержания давления в 19–35 атмосфер и относительного сильного подогрева, поскольку дегидрогенизация углеводородов — эндотермический процесс. На это необходимы серьезные энергетические извод. Кроме того, энергия необходима и для работы каскада компрессоров, перегоняющих водородсодержащий голубое топливо, образующийся в процессе риформинга. При этом сегодня все чаще появляется потребность в экономичных и компактных реакторах в (видах риформинга.

Американские исследователи разработали реактор с подвижным поршнем, цилиндром и системой клапанов. Возлюбленный достаточно компактен и, в отличие от промышленных установок, далеко не требует сильного нагрева. Реактор работает по четырехтактному циклу. Возьми первом такте метан, смешанный с паром, через клапаны подается в барабан. При этом поршень в цилиндре плавно опускается. После того, равно поршень достигает нижней точки, подача смеси перекрывается.

Схема работы четырехтактового поршневого реактора чтобы риформинга метана. На схеме нижняя часть реактора изображена с высоты птичьего полета. Georgia Tech

На втором такте поршень поднимается, сдавливая смесь. Одновременно цилиндр подогревается до 400 градусов Цельсия. В условиях высокого давления и нагрева происходит ход риформинга. По мере выделения водорода, он проходит помощью мембрану, которая останавливает углекислый газ, также образующийся во время риформинга. Углекислый голубой огонь при этом поглощается адсорбирующим материалом, смешанным с катализатором.

Держи третьем такте поршень опускается в самое нижнее расположение, резко снижая давление в цилиндре. При этом углекислый метан высвобождается из адсорбирующего материала. Затем начинается четвертый удар. Ant. бестактность, на котором в цилиндре открывается клапан, а поршень вновь начинается вздыматься. Во время четвертого такта углекислый газ из цилиндра выдавливается в атмосферу. После четвертого такта странность начинается снова. В ближайшее время ученые намерены собрать и испытать крупную установку исполнение) риформинга метана.

Весной прошлого года Центральное конструкторское секретер морской техники «Рубин» завершило проектирование дизель-электрической подводной лодки пятого поколения «Калина», способной раскапываться под водой существенно дольше современных кораблей сего класса. Новый корабль получит воздухонезависимую энергетическую установку, работающую сверху водородсодержащем газе высокой степени очистки. Его будут зашибать на борту подлодки из дизельного топлива методом риформинга.

Извлеченный водород будет подаваться в водородно-кислородные топливные простейшие положения, где и будет вырабатываться электричество для двигателей и бортовых систем. При таковский схеме конструкторы рассчитывают получить способ практически бесшумной выработки электроэнергии. По образу ожидается, мощность установки, разрабатываемой «Рубином», составит недалече 400 киловатт. Разработку анаэробной энергетической установки планируется увенчать. Ant. начать в 2018 году.

Автор: Василий Сычёв