Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Performance of the PEM fuel cell module. Part 2. Effect of excess ratio and stack temperature

Cieśliński J. T., Kaczmarczyk T., Dawidowicz B.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 3

246--251

EN

The paper describes a fuel cell based system performance under different thermal conditions. The system could be fed with bottled hydrogen or with very high purity hydrogen obtained from reforming of methanol. The system is based on two fuel cell units (1.2 kW each, produced by Ballard Power Systems Inc. and called Nexa), DC/DC converter, DC/AC inverter, microprocessor control unit, load unit, bottled hydrogen supply system and a set of measurement instruments. In this study steady-state operation of the PEM fuel cell system at different values of air excess ratio and different stack temperature was investigated. The load of the system was provided with the aid of a set of resistors. The results obtained show that the net power of the system does not depend on the air excess ratio within the range of O2 from 1.9 to 5.0. The polarization curves of the fuel cell module showed that the fuel cell performance was improved with increased stack temperature within the range of 30°C to 65°C. It was established that the total efficiency of the tested system depends on the hydrogen source and is higher when using bottled hydrogen of about 30% and 16%, for minimum and maximum load, respectively.

2

Produkcja gazu syntezowego w reakcji suchego reformingu metanu na katalizatorach hydrotalkitowych

Dębek R., Gramatyka A., Motak M., da Costa P.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 12

2026-2032

PL

Metodą współstrącania syntezowano katalizatory hydrotalkitowe i ich część poddano wymianie jonowej z roztworem kompleksów metal-EDTA w celu wprowadzenia do katalizatora związków niklu i ceru. Otrzymane katalizatory scharakteryzowano za pomocą XRD, FTIR, niskotemperaturowej sorpcji N2, H2-TPR oraz analizy elementarnej, a następnie testowano w reakcji suchego reformingu metanu w temp. 550°C. Wyniki testów katalitycznych potwierdziły dużą aktywność katalizatorów na bazie hydrotalkitu. Dodatkowo zaobserwowano promujący wpływ związków ceru na pracę katalizatora. Suchy reforming metanu jest procesem o dużym potencjalnym zastosowaniu jako chemiczna metoda utylizacji ditlenku węgla, w której można uzyskać istotny z punk tu widzenia ekonomicznego produkt, jakim jest gaz syntezowy. W pracy skupiono się na katalizatorach niklowych testowanych w reakcji suchego reformingu. Dużą uwagę poświęcono katalizatorom bazującym na materiałach hydrotalkitowych ze względu na wysokie stopnie konwersji metanu oraz ditlenku węgla uzyskiwane dla tych materiałów, jak również ich dużą stabilność.

EN

Three Al or MgAI-supported Ni or NiCe catalyst were prepd. by pptn. from aq. solns. of the resp. salts, studied for structures and used for reforming of the Ar-dild. MeH with C02 at 550°C under atm. pressure. The MgAINi catalyst gave the highest conversions of MeH and C02 (about 50%). A review, with 26 refs., of the catalysts used for MeH reforming was also included.

3

Model Approach of Carbon Deposition Phenomenon in Mixed H2O/Co2 Methane Reforming Process

Kaczmarczyk R., Gurgul S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1379--1383

EN

This paper presents thermodynamic conditions for carbon deposition in methane reforming process by gas phase H2O/CO2. Ranges of substrate concentrations and temperatures for creating carbon deposition were specified in an analytical form. In the description of the conversion of methane CH4-(H2O/CO2) parametric equations were used, which allowed to define equilibrium composition of the process. The article formulates the basic assumptions of parametric equations models and their use to describe the course of the homogeneous reactions. The results may provide a model basis for the description of properties of the mixed reforming process CH4 - (H2O/CO2).

PL

W prezentowanej pracy przedstawiono termodynamiczny warunek wytrącania węgla w procesie reformingu metanu faza gazowa H2O/CO2). Określono zakresy stężenia substratów i temperatury tworzenia depozytów węglowych w postaci analitycznej. Opis konwersji metanu CH4-(H2O/CO2) zrealizowano z wykorzystaniem formalizmu równań parametrycznych, pozwalającego na określenie składu równowagowego zachodzacego procesu. Przedstawiono podstawowe założenia modelu równań parametrycznych oraz ich wykorzystanie do opisu przebiegu reakcji homogenicznych. Uzyskane wyniki mogą stanowić bazę modelowa do opisu własności tzw. procesu reformingu mieszanego CH4-(H2O/CO2).

4

Symulacje systemu do wytwarzania energii zaopatrzonego w stałotlenkowe ogniwa paliwowe (SOFC) z użyciem programu Aspen Plus

Zakrzewska B., Jaworski Z.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 6

583--585

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji systemu procesowego do wytwarzania energii elektrycznej o mocy 100 W zaopatrzonego w stos stałotlenkowych ogniw paliwowych SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) zasilany metanem. Symulacje przeprowadzono z użyciem komercyjnego programu Aspen Plus. Analizowano wpływ reformingu parą wodną oraz reakcji katalitycznego spalania na finalne zużycie paliwa. Określono również wpływ natężenia przepływu powietrza na chłodzenie systemu.

EN

A 100 W power system based on a micro-tubular Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) stack was investigated. The commercially available Aspen Plus process simulator was chosen for modelling and parametric analysis of the system.The effects of reforming with water steam and of catalytic combus-tion on the final fuel consumption were analysed along with the influence of air flow rate on system cooling.

5

Zastosowanie reaktora membranowego w procesie wytwarzania gazu syntezowego – wyniki badań

Więcław-Solny L., Łabojko G.

Polityka Energetyczna

|

2010

|

T. 13, z. 2

459-471

PL

Otrzymywanie gazu syntezowego jest jednym z najważniejszych procesów przemysłu chemicznego, ponieważ wodór i tlenek węgla stanowią podstawę wielu syntez chemicznych. Zagadnienia związane z otrzymywaniem gazów o dużej zawartości wodoru nabierają również dużego znaczenia w aspekcie ich zastosowania w turbinach gazowych czy też ogniwach paliwowych dla potrzeb sektora energetycznego. Szczególne zainteresowanie tego sektora gazami wodoronośnymi wynika z konieczności obniżenia emisji CO2, co powinien zapewnić w przyszłości rozwój tzw. energetyki wodorowej. W artykule przedstawiono wyniki badań procesu otrzymywania gazu syntezowego w reaktorze membranowym na drodze autotermicznego reformingu metanu (ATR). Dla określenia wpływu zastosowanego rozwiązania konstrukcyjnego reaktora na jakość otrzymywanego gazu syntezowego, wykonano również badania ATR przy zastosowaniu klasycznego reaktora przepływowego. W badaniach procesu autotermicznego reformingu metanu zastosowano zmienne udziały molowe tlenu i pary wodnej na wejściu do reaktora, które wynosiły odpowiednio O2/CH4 = 0,1; 0,2; 0,3 oraz H2O/CH4 = 0,5; 1,5; 2,0. Otrzymane wyniki badań wskazują na możliwość otrzymywania w reaktorze membranowym gazu syntezowego o wyższej zawartości składników pożądanych, tzn. H2 i CO w porównaniu do gazu otrzymywanego w tych samych warunkach procesowych w klasycznym reaktorze rurowym. Uzyskane stopnie konwersji metanu w przypadku zastosowania reaktora membranowego były niższe niż uzyskiwane w reaktorze rurowym, przy tych samych parametrach wejściowych do obu reaktorów. Najwyższe stopnie konwersji uzyskano dla udziałów O2/CH4 = 0,3 i H2O/CH4 = 2 i wynosiły one odpowiednio 89,9% dla klasycznego reaktora rurowego i 76% dla reaktora membranowego.

EN

Synthesis gas produced from natural gas or coal is an important intermediate in the production of a range of chemicals. Commercially available today for synthesis gas production are steam reforming, autothermal reforming and partial oxidation of methane and coal gasification. In this paper, a membrane reactor study on the CH4 autothermal reforming is presented. Major application areas of membrane reactor can be classified into two types; i.e. yield enhancement and selectivity enhancement. Membrane reactors are mainly applied to reactions suffering from equilibrium conversions such as dehydrogenation reactions, decomposition and production of synthesis gas or in series-parallel reactions such as partial oxidation, partial hydrogenation, oxidative coupling and oxidative dehydrogenation by controlled addition of a reactant through a membrane [1, 10]. The results for the membrane reactor were compared to those for the tubular reactor to evaluate the effect of membrane application as oxygen distributor to the reaction zone on improvement in yields of the products. The experimental conversions of CH4 in the tubular and the membrane reactor were obtained as a function of various feed O2/CH4 and H2O/CH4 ratio. Results indicate that CH4 conversion increases with increasing O2:CH4 or/and H2O:CH4 ratio, but CH4 conversions reached in the tubular reactor was higher than the conversion obtained in the membrane reactor in all cases. The highest conversion achieved in tubular reactor was 89,9 % and 76% in membrane reactor for conditions: O2/CH4 = 0,3 and H2O/CH4 = 2. It was found that H2 and CO yield were considerably enhanced in the membrane reactor.

6

Production of hydrogen via methane conversion using microwave plasma source with CO2 or CH4 swirl

Jasiński M., Dors M., Mizerczyk J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 5

124-126

EN

In this paper, results of hydrogen production via methane conversion in the atmospheric pressure microwave plasma with CO2 or CH4 swirl are presented. A waveguide-based nozzleless cylinder-type microwave plasma source (MPS) with gas swirl was used to convert methane into hydrogen. The plasma generation was stabilized by a gas swirl having a flow rate of 50 l/min (when CO2 was used) or 87.5 l/min (when CH4 was used). The methane flow rate was 175 l/min or 87.5 l/min. The absorbed microwave power was varied in the range 1500-5000 W. The methane conversion degree and the energetic hydrogen mass yield were highest when methane was used as swirl and was 99.88% and 577 g [H2] per kWh of microwave energy absorbed by the plasma, respectively. These parameters are better than our previous results when nitrogen was used as a swirl gas and much better than those typical for other plasma methods of hydrogen production (electron beam, gliding arc, plasmatron).

PL

W artykule przedstawiono wyniki produkcji wodoru w procesie konwersji metanu pod wpływem plazmy mikrofalowej pod ciśnieniem atmosferycznym w atmosferze CO2 lub w czystym metanie. Do badań wykorzystano generator o konstrukcji współosiowej z dodatkiem lub bez CO2 w formie przepływu wirowego (50 l/min), który stabilizował plazmę. Natężenie przepływu metanu wynosiło 175 l/min lub 87,5 l/min. Absorbowana moc mikrofal wynosiła 1500-5000 W. Uzyskany stopień konwersji metanu oraz wydajność energetyczna produkcji wodoru wynosiły odpowiednio 99,88% i 577 g[H2]/kWh. Wyniki te są lepsze od uzyskanych z zastosowaniem azotu w przepływie wirowym oraz innymi metodami plazmowymi (plazmotron, ślizgające się wyładowanie łukowe, strumień elektronów).

7

The challenges and recent advances in C1 chemistry and technology

Taniewski M.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

2004

|

Vol. 48, nr 1-2

1-21

EN

The challenges and recent advances in the main areas of C1 chemistry and technology were discussed. The growing role of methane as a source of energy, of transportable liquid fuels and of petrochemicals was demonstrated. The state-of-the-art, the latest progress in research and development (2000-2004) and the chances of oxidative coupling of methane, its aromatization, selective oxidation, reforming, Fischer-Tropsch synthesis, conversion of methanol to hydrocarbons, decomposition of methane, plasma and plasma-catalytic conversion of methane, were presented and considered. It was concluded that the role of catalysis and technology in the further development of C1-based processes would be crucial (novel catalysts, novel reaction pathways, novel processes).

PL

Przedyskutowano współczesne wyzwania i postępy w głównych obszarach chemii i technologii C1. Przedstawiono rosnącą rolę metanu jako źródła energii, ciekłych i łatwych do transportu paliw oraz petrochemikaliów. Omówiono stan wiedzy i ostatnie osiągnięcia w dziedzinie badań i rozwoju (2000-2004) a także przyszłościowe szanse utleniającego sprzęgania metanu, jego aromatyzacji, selektywnego utleniania, reformingu, syntezy Fischera-Tropscha, konwersji metanolu do węglowodorów, rozkładu metanu oraz plazmowej i plazmowo-katalitycznej konwersji metanu. Ukazano kluczową rolę katalizy i technologii w dalszym rozwoju procesów C1 (nowe katalizatory, nowe ścieżki reakcji, nowe procesy).