[go: up one dir, main page]

RU2545290C1 - Method of producing hydrogen by hydrolysis of solid reagent - aluminium in reaction vessel - Google Patents

Method of producing hydrogen by hydrolysis of solid reagent - aluminium in reaction vessel Download PDF

Info

Publication number
RU2545290C1
RU2545290C1 RU2013150927/05A RU2013150927A RU2545290C1 RU 2545290 C1 RU2545290 C1 RU 2545290C1 RU 2013150927/05 A RU2013150927/05 A RU 2013150927/05A RU 2013150927 A RU2013150927 A RU 2013150927A RU 2545290 C1 RU2545290 C1 RU 2545290C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen
reaction vessel
hydrolysis
aluminium
producing hydrogen
Prior art date
Application number
RU2013150927/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Семенович Кузеванов
Махсуд Мансурович Султанов
Геннадий Федорович Терентьев
Петр Валерьевич Шамигулов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ")
Priority to RU2013150927/05A priority Critical patent/RU2545290C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2545290C1 publication Critical patent/RU2545290C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to methods of producing hydrogen by hydrolysis of a solid reagent - aluminium - in a reaction vessel and can be used to produce hydrogen in stand-alone power generation, primarily in power plants with electrochemical generators, such as fixed plants, on vehicles, and when repairing hydrogen-cooled electric generators and in chemical industry. Disclosed is a method of producing hydrogen by hydrolysis of aluminium in a reaction vessel filled with aqueous sodium hydroxide solution. The method of producing hydrogen is carried out in a continuous reactor by feeding aluminium in the form of an aqueous suspension. Before feeding into the reaction vessel, the aqueous suspension of aluminium is gelled (thickened). The gelling (thickening) additive used is modified polyacrylic acid or agar-agar.
EFFECT: invention increases cost effectiveness of producing hydrogen and improves the quality of hydrolysis and control of the hydrogen production process.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам получения водорода за счет гидролиза твердого реагента - алюминия в реакционном сосуде и может быть использовано для получения водорода в сфере автономной энергетики, преимущественно в энергоустановках с электрохимическими генераторами, как в стационарных установках, на транспорте, так и при ремонтах электрогенераторов с водородным охлаждением, а также в химической промышленности.The invention relates to methods for producing hydrogen by hydrolysis of a solid reagent - aluminum in a reaction vessel and can be used to produce hydrogen in the field of autonomous energy, mainly in power plants with electrochemical generators, both in stationary plants, in transport, and in the repair of hydrogen generators refrigeration, as well as in the chemical industry.

Известен способ получения водорода путем гидролиза алюминия, который осуществляется при подаче паров воды в виде насыщенного или перегретого пара при температуре 200-300°C в количестве, близком стехиометрическому (Патент РФ RU 2260880, опубликован 04.01.2007 г.), применяемый в автономных энергетических установках с циклом функционирования от нескольких часов до нескольких тысяч часов, преимущественно для подводных лодок, подводных аппаратов, судов, железнодорожного и автомобильного транспорта, бытовых источников энергии периодического действия, а также периодически действующих стационарных энергетических установках, используемых на особо ответственных объектах, не допускающих перерыва электропитания.A known method of producing hydrogen by hydrolysis of aluminum, which is carried out by supplying water vapor in the form of saturated or superheated steam at a temperature of 200-300 ° C in an amount close to stoichiometric (RF Patent RU 2260880, published January 4, 2007), used in autonomous energy installations with a cycle of operation from several hours to several thousand hours, mainly for submarines, underwater vehicles, ships, rail and road transport, domestic sources of energy of periodic action, and also periodically operating stationary power plants used at critical facilities that do not allow interruption of power supply.

Недостатками данного способа являются необходимость энергетических затрат для производства пара с температурой 250-300°C в парогенераторе и применение сменяемых или несменяемых контейнеров, что приводит к усложнению системы получения водорода.The disadvantages of this method are the need for energy costs for the production of steam with a temperature of 250-300 ° C in a steam generator and the use of replaceable or non-replaceable containers, which leads to a complication of the hydrogen production system.

Известен также наиболее близкий к предлагаемому изобретению способ получения водорода за счет гидролиза твердого реагента - алюминия в реакционном сосуде, включающий подачу водного раствора едкого натра в реакционный сосуд (патент РФ RU 2232710, опубл. 04.01.2007 г.), выбираемый в качестве прототипа.Also known is the closest to the proposed invention a method for producing hydrogen by hydrolysis of a solid reagent - aluminum in the reaction vessel, comprising supplying an aqueous solution of caustic soda to the reaction vessel (RF patent RU 2232710, publ. 04.01.2007), selected as a prototype.

В известном способе получение водорода происходит в реакторах периодического действия т.е. периодически, что приводит к ухудшению качества регулирования получения водорода, необходимости перезаправки системы, и, в конечном счете, к усложнению эксплуатации и удорожанию производства водорода.In the known method, hydrogen production occurs in batch reactors i.e. periodically, which leads to a deterioration in the quality of regulation of hydrogen production, the need for refueling the system, and, ultimately, to complicate the operation and cost of hydrogen production.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении экономичности производства водорода и в улучшении качества гидролиза и регулирования процесса получения водорода.The technical problem solved by the invention is to increase the efficiency of hydrogen production and to improve the quality of hydrolysis and regulation of the process of producing hydrogen.

Технический эффект, заключающийся в повышении эффективности, достигается тем, что в известном способе получения водорода путем гидролиза алюминия в водном растворе едкого натра, согласно изобретению, процесс получения водорода производят непрерывно путем подачи алюминия в виде водной суспензии, при этом водную суспензию алюминия перед подачей в реакционный сосуд гелируют. Кроме того, в качестве гелирующей (загущающей) добавки используют, например, модифицированную полиакриловую кислоту или агар-агар.The technical effect of increasing efficiency is achieved by the fact that in the known method for producing hydrogen by hydrolysis of aluminum in an aqueous solution of sodium hydroxide according to the invention, the process of producing hydrogen is carried out continuously by feeding aluminum in the form of an aqueous suspension, while the aqueous suspension of aluminum before being fed into the reaction vessel is gelled. In addition, as a gelling (thickening) additive, for example, modified polyacrylic acid or agar-agar is used.

На фиг. 1 представлен пример устройства, реализующего предлагаемый способ. На фиг. 2 представлена зависимость выхода водорода от концентрации щелочи.In FIG. 1 presents an example of a device that implements the proposed method. In FIG. 2 shows the dependence of hydrogen yield on alkali concentration.

Устройство содержит реактор 1, магистраль подачи водного раствора едкого натра 4, магистраль подачи гелированной водной суспензии алюминия 2, магистраль выдачи водорода 3, магистраль вывода продуктов гидролиза 5.The device comprises a reactor 1, a line for supplying an aqueous solution of caustic soda 4, a line for supplying a gelled aqueous suspension of aluminum 2, a line for delivering hydrogen 3, and a line for outputting hydrolysis products 5.

Регулирование выхода водорода основано на том, что:Regulation of hydrogen output is based on the fact that:

а) используется реактор непрерывного действия, когда процесс получения водорода можно регулировать по расходам в магистралях подачи водной суспензии алюминия и водного раствора едкого натра, что позволяет улучшить качество регулирования и снизить затраты на эксплуатацию;a) a continuous reactor is used when the process of producing hydrogen can be controlled by the flow rates in the supply lines of an aqueous suspension of aluminum and an aqueous solution of sodium hydroxide, which can improve the quality of regulation and reduce operating costs;

б) гелирование водной суспензии алюминия позволяет улучшить качество процесса гидролиза за счет более равномерного распределения частиц алюминия в реакционном объеме.b) gelation of an aqueous suspension of aluminum can improve the quality of the hydrolysis process due to a more uniform distribution of aluminum particles in the reaction volume.

Предлагаемый способ получения водорода апробирован в лабораторных условиях.The proposed method for producing hydrogen is tested in laboratory conditions.

На фиг. 2 представлена зависимость выхода водорода от концентрации щелочи для алюминиевого порошка ПАП-1, полученная при лабораторных исследованиях водородного генератора.In FIG. Figure 2 shows the dependence of hydrogen yield on alkali concentration for aluminum powder PAP-1 obtained in laboratory studies of a hydrogen generator.

На основе проведенных исследований разрабатывается проект применения водородного вихревого реактора непрерывного действия для создания автономной энергетической установки аварийного энергообеспечения ретранслятора сотовой связи.Based on the studies, a project is being developed to use a continuous hydrogen vortex reactor to create an autonomous energy installation for emergency power supply of a cellular relay.

Claims (2)

1. Способ получения водорода за счет гидролиза твердого реагента - алюминия в реакционном сосуде, содержащий подачу водного раствора едкого натра и вывод водорода, отличающийся тем, что алюминий вводят в реакционный сосуд в виде водной суспензии, при этом перед подачей ее в реакционный сосуд водную суспензию предварительно гелируют.1. A method of producing hydrogen by hydrolysis of a solid reagent - aluminum in a reaction vessel, comprising supplying an aqueous solution of caustic soda and an output of hydrogen, characterized in that the aluminum is introduced into the reaction vessel in the form of an aqueous suspension, while before feeding it into the reaction vessel, an aqueous suspension pre-gel. 2. Способ получения водорода за счет гидролиза твердого реагента - алюминия в реакционном сосуде по п.1, отличающийся тем, что в качестве гелирующей добавки используют модифицированную полиакриловую кислоту или агар-агар. 2. The method of producing hydrogen by hydrolysis of a solid reagent - aluminum in the reaction vessel according to claim 1, characterized in that a modified polyacrylic acid or agar-agar is used as a gelling additive.
RU2013150927/05A 2013-11-15 2013-11-15 Method of producing hydrogen by hydrolysis of solid reagent - aluminium in reaction vessel RU2545290C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150927/05A RU2545290C1 (en) 2013-11-15 2013-11-15 Method of producing hydrogen by hydrolysis of solid reagent - aluminium in reaction vessel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150927/05A RU2545290C1 (en) 2013-11-15 2013-11-15 Method of producing hydrogen by hydrolysis of solid reagent - aluminium in reaction vessel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2545290C1 true RU2545290C1 (en) 2015-03-27

Family

ID=53383249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013150927/05A RU2545290C1 (en) 2013-11-15 2013-11-15 Method of producing hydrogen by hydrolysis of solid reagent - aluminium in reaction vessel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2545290C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2223221C1 (en) * 2003-02-11 2004-02-10 Закрытое акционерное общество "Фирма Риком СПб" Aluminum oxides/hydroxides and hydrogen manufacture method
RU2345829C2 (en) * 2006-11-01 2009-02-10 Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (статус государственного учреждения) (ИПХФ РАН) Composition for production of hydrogen, method of its preparation and device for hydrogen generation
WO2009023535A2 (en) * 2007-08-10 2009-02-19 Hydrogen Solutions International Devices and methods for improved generation of hydrogen
US8273140B1 (en) * 2005-06-08 2012-09-25 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for hydrogen production from water

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2223221C1 (en) * 2003-02-11 2004-02-10 Закрытое акционерное общество "Фирма Риком СПб" Aluminum oxides/hydroxides and hydrogen manufacture method
US8273140B1 (en) * 2005-06-08 2012-09-25 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for hydrogen production from water
RU2345829C2 (en) * 2006-11-01 2009-02-10 Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (статус государственного учреждения) (ИПХФ РАН) Composition for production of hydrogen, method of its preparation and device for hydrogen generation
WO2009023535A2 (en) * 2007-08-10 2009-02-19 Hydrogen Solutions International Devices and methods for improved generation of hydrogen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104131311B (en) Method for producing sodium bicarbonate or sodium carbonate by mineralizing CO2 and exporting electric energy
MY170716A (en) Process and equipment for converting carbon dioxide in flue gas into natural gas by using dump power energy
KR101571251B1 (en) Apparatus for manufacturing for sodium bicarbonate and method for manufacturing the same
KR101296213B1 (en) Electrolysis apparatus with removal device for hydrogen
AR104467A1 (en) HYDROGEN PRODUCTION SYSTEM AND METHOD TO PRODUCE HYDROGEN USING HIGH TEMPERATURE STEAM ELECTROLISIS
Stern Design of an efficient, high purity hydrogen generation apparatus and method for a sustainable, closed clean energy cycle
JP2015535825A5 (en)
CN105603452B (en) Novel high-efficient hypochlorite generator
CN108796530B (en) Novel method for electrochemically synthesizing ammonia
CN204174289U (en) There is the sodium chlorate electrolyzer of natural circulation function
RU2545290C1 (en) Method of producing hydrogen by hydrolysis of solid reagent - aluminium in reaction vessel
MX2018012775A (en) Process and plant for the production of synthesis gas by means of catalytic steam reformation of a hydrocarbonaceous feed gas.
CN101481096A (en) Technological process for producing sulphuric acid from waste gypsum and carbon dioxide and implementing membrane coupled reactor thereof
US10550484B2 (en) Method of generating organic compound and organic compound-generating system
CN211256109U (en) Tetraethyl ammonium hydroxide preparation device
CN105776175B (en) It is a kind of by carbon dioxide conversion be carbon simple substance method and apparatus
KR101628666B1 (en) Bunsen reactor in Sulfur-Iodine thermochemical hydrongen production and method for producing sulfuric acid and iodinic acid using thereof
RU2358038C1 (en) Hydrogen generation method and related device
RU111840U1 (en) PLANT FOR PRODUCING HYDROGEN AND ALUMINUM HYDROXIDES FROM ALUMINUM OR ITS ALLOYS
CN210122593U (en) Peak shaving system for caustic soda production by using electrolysis bath of nuclear power station
RU2012140209A (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING HYDROGEN
RU74219U1 (en) GAS-GENERATING STATION
JP7539139B2 (en) Method and apparatus for synthesizing mesoporous silicic acid, and geothermal power generation apparatus
CN204079504U (en) Carry out microwave radiation heating produces the device of potassium sulfate/sodium sulfate
CN220098567U (en) Thermochemical cycle hydrogen production system

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160111

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181116