Kea leboha ha u etetse Nature.com.U sebelisa mofuta oa sebali o nang le tšehetso e fokolang ea CSS.Bakeng sa boiphihlelo bo botle ka ho fetesisa, re khothaletsa hore o sebelise sebatli se ntlafalitsoeng (kapa o tima Compatibility Mode ho Internet Explorer).Ho feta moo, ho netefatsa ts'ehetso e tsoelang pele, re bonts'a sebaka sena ntle le mekhoa le JavaScript.
E hlahisa carousel ea li-slide tse tharo ka nako e le 'ngoe.Sebelisa likonopo tse Fetileng le Tse Latelang ho feta har'a li-slide tse tharo ka nako, kapa sebelisa likonopo tsa selaete qetellong ho tsamaea har'a li-slide tse tharo ka nako.
Metal hydrides (MH) e nkoa e le e 'ngoe ea lihlopha tsa lisebelisoa tse loketseng ka ho fetisisa bakeng sa polokelo ea haedrojene ka lebaka la matla a bona a maholo a ho boloka haedrojene, khatello e tlaase ea ts'ebetso le tšireletso e phahameng.Leha ho le joalo, li-kinetics tsa bona tse thellang tsa hydrogen li fokotsa haholo ts'ebetso ea polokelo.Ho tlosoa ha mocheso ka potlako ho tloha polokelong ea MH ho ka phetha karolo ea bohlokoa ho eketsa tekanyo ea ho kenngoa ha haedrojene, e leng se fellang ka ho ntlafatsa ts'ebetso ea polokelo.Tabeng ena, thuto ena e ne e reretsoe ho ntlafatsa litšoaneleho tsa ho fetisa mocheso e le hore ho be le tšusumetso e ntle ho tekanyo ea hydrogen ea tsamaiso ea MH ea polokelo.Coil e ncha ea semi-cylindrical e ile ea ntlafatsoa ka lekhetlo la pele le ho ntlafatsoa bakeng sa polokelo ea haedrojene 'me ea kenngoa e le mochine o kenang ka hare oa moea-as-heat (HTF).Ho ipapisitsoe le boholo bo fapaneng ba molumo, phello ea phetisetso e ncha ea mocheso e ea hlahlojoa le ho bapisoa le geometry e tloaelehileng ea helical coil.Ho phaella moo, litekanyetso tsa ts'ebetso ea polokelo ea MG le GTP li ile tsa ithutoa ka lipalo ho fumana litekanyetso tse nepahetseng.Bakeng sa papiso ea linomoro, ho sebelisoa ANSYS Fluent 2020 R2.Liphello tsa phuputso ena li bontša hore ts'ebetso ea tanka ea polokelo ea MH e ka ntlafatsoa haholo ka ho sebelisa mochine oa mocheso oa mocheso oa semi-cylindrical (SCHE).Ha ho bapisoa le li-heaters tse tloaelehileng tsa spiral coil, nako ea ho monya haedrojene e fokotsehile ka 59%.Sebaka se senyane haholo lipakeng tsa likhoele tsa SCHE se felletse ka phokotso ea 61% ea nako ea ho monya.Mabapi le mekhoa ea ts'ebetso ea polokelo ea MG e sebelisang SHE, litekanyo tsohle tse khethiloeng li lebisa ntlafatsong e kholo ea mokhoa oa ho monya hydrogen, haholo-holo mocheso o kenang ho HTS.
Ho na le phetoho ea lefats'e ho tloha ho matla a thehiloeng holim'a libeso ho ea ho matla a ka nchafatsoang.Hobane mefuta e mengata ea matla a tsosolositsoeng e fana ka matla ka mokhoa o matla, ho boloka matla hoa hlokahala ho leka-lekanya mojaro.Ho boloka matla a haerojene ho hohetse tlhokomelo e ngata bakeng sa morero ona, haholo-holo hobane haedrojene e ka sebelisoa e le "motala" o mong oa mafura le motlakase ka lebaka la thepa ea eona le ho khoneha.Ho feta moo, haedrojene e fana ka matla a phahameng ka ho fetesisa ka boima ba yuniti ha e bapisoa le mafura a fossil2.Ho na le mefuta e mene ea mantlha ea polokelo ea matla a haedrojene: polokelo ea khase e hatelitsoeng, polokelo e ka tlas'a lefatše, polokelo ea metsi le polokelo e tiileng.Hydrojene e hatelitsoeng ke mofuta o ka sehloohong o sebelisoang likoloing tsa lisele tsa mafura joalo ka libese le lifereko.Leha ho le joalo, polokelo ena e fana ka boima bo tlase ba bongata ba hydrogen (hoo e ka bang 0.089 kg/m3) mme e na le litaba tsa polokeho tse amanang le khatello e phahameng ea ts'ebetso3.Ho ipapisitsoe le ts'ebetso ea ho sokoloha ka mocheso o tlase oa mocheso le khatello, polokelo ea mokelikeli e tla boloka hydrogen ka mokhoa oa mokelikeli.Leha ho le joalo, ha e le liquefied, hoo e ka bang 40% ea matla a lahleha.Ho feta moo, thekenoloji ena e tsejoa e le matla a mangata le mosebetsi o boima ha o bapisoa le mekhoa e tsitsitseng ea ho boloka maemo4.Poloko e tiileng ke khetho e sebetsang bakeng sa moruo oa haedrojene, e bolokang haedrojene ka ho kenyelletsa haedrojene linthong tse tiileng ka ho monya le ho lokolla haedrojene ka ho senyeha.Metal hydride (MH), theknoloji e tiileng ea ho boloka thepa, e thahasella morao tjena lits'ebetsong tsa lisele tsa mafura ka lebaka la matla a eona a phahameng a hydrogen, khatello e tlase ea ts'ebetso, le litšenyehelo tse tlase ha li bapisoa le polokelo ea metsi, 'me e loketse lits'ebetso tse emeng le tsa mehala6,7 In. ho phaella moo, lisebelisoa tsa MH li boetse li fana ka thepa ea tšireletso e kang ho boloka ka mokhoa o nepahetseng oa bokhoni bo boholo8.Leha ho le joalo, ho na le bothata bo fokotsang tlhahiso ea MG: mocheso o tlaase oa mocheso oa MG o lebisa ho monyeng butle le ho senyeha ha haedrojene.
Phetiso e nepahetseng ea mocheso nakong ea liphetoho tsa exothermic le endothermic ke senotlolo sa ho ntlafatsa ts'ebetso ea li-reactor tsa MH.Bakeng sa ts'ebetso ea ho kenya haedrojene, mocheso o hlahisoang o tlameha ho tlosoa mochineng oa motlakase e le ho laola phallo ea hydrogen loading ka tekanyo e lakatsehang ka matla a mangata a polokelo.Ho e-na le hoo, mocheso o hlokahalang ho eketsa sekhahla sa ho iphetola ha hydrogen nakong ea ho tsoa.E le ho ntlafatsa ts'ebetso ea mocheso le ho fetisa ka bongata, bafuputsi ba bangata ba ithutile moralo le ho ntlafatsa ho latela lintlha tse ngata tse kang li-parameter tsa ts'ebetso, sebopeho sa MG, le ho ntlafatsa MG11.MG optimization e ka etsoa ka ho kenyelletsa lisebelisoa tse phahameng tsa ho futhumatsa mocheso joalo ka tšepe tse foam ho MG layers 12,13.Kahoo, mocheso o sebetsang hantle oa mocheso o ka eketseha ho tloha ho 0,1 ho ea ho 2 W / mK10.Leha ho le joalo, ho eketsoa ha lisebelisoa tse tiileng ho fokotsa haholo matla a MN reactor.Mabapi le litekanyetso tsa ts'ebetso, ntlafatso e ka finyelloa ka ho ntlafatsa maemo a pele a ts'ebetso ea MG layer le coolant (HTF).Sebopeho sa MG se ka ntlafatsoa ka lebaka la geometry ea reactor le moralo oa mochine oa mocheso.Mabapi le ho hlophisoa ha mocheso oa mocheso oa mocheso oa MH, mekhoa e ka aroloa ka mefuta e 'meli.Tsena ke li-exchanger tsa mocheso tse ka hare tse hahiloeng ka har'a lesela la MO le lihlahisoa tsa mocheso tse ka ntle tse koahelang lera la MO tse kang mapheoana, libaki tse pholileng le libate tsa metsi.Mabapi le mochine oa mocheso o ka ntle, Kaplan16 o ile a hlahloba ts'ebetso ea mochine oa MH, a sebelisa metsi a pholileng e le baki ho fokotsa mocheso ka hare ho mochine.Liphetho li bapisoa le 22 round fin reactor le e 'ngoe e pholileng ka convection ea tlhaho.Ba bolela hore ho ba teng ha baki e pholileng ho fokotsa haholo mocheso oa MH, kahoo ho eketsa tekanyo ea ho monya.Lithuto tsa lipalo tsa mochine oa MH oa jekete ea metsi ka Patil le Gopal17 li bontšitse hore khatello ea phepelo ea haedrojene le mocheso oa HTF ke likarolo tsa bohlokoa tse susumetsang sekhahla sa ho kenngoa ha haedrojene le ho senyeha.
Ho eketsa sebaka sa ho fetisa mocheso ka ho eketsa mapheo le lihlahisoa tsa mocheso tse hahiloeng ka har'a MH ke senotlolo sa ho ntlafatsa ts'ebetso ea mocheso le boima ba ho fetisa mocheso 'me ka hona ts'ebetso ea polokelo ea MH18.Litlhophiso tse 'maloa tsa mocheso o ka hare oa mocheso (tube e otlolohileng le coil ea spiral) e etselitsoe ho potoloha pholileng ka mochine oa MH19,20,21,22,23,24,25,26.Ho sebelisa mocheso o ka hare oa mocheso, mokelikeli o pholileng kapa o futhumatsang o tla fetisetsa mocheso oa sebaka ka har'a mochine oa MH nakong ea ts'ebetso ea hydrogen adsorption.Raju le Kumar [27] ba sebelisitse li-tubes tse 'maloa tse otlolohileng e le lisebelisoa tsa mocheso ho ntlafatsa ts'ebetso ea MG.Liphetho tsa bona li bontšitse hore linako tsa ho monya li fokotsehile ha li-tubes tse otlolohileng li sebelisoa e le li-exchangers tsa mocheso.Ho feta moo, ts'ebeliso ea li-tubes tse otlolohileng e khutsufatsa nako ea hydrogen desorption28.Litekanyetso tse phahameng tsa phallo ea pholiso li eketsa sekhahla sa ho tjhaja haeterojene le ho qhala29.Leha ho le joalo, ho eketsa palo ea li-tubes tse pholileng ho na le phello e ntle mosebetsing oa MH ho e-na le sekhahla sa phallo e pholileng30,31.Raju et al.32 ba sebelisitse LaMi4.7Al0.3 e le lisebelisoa tsa MH ho ithuta ts'ebetso ea li-heaters tse ngata tsa mocheso ho li-reactors.Ba tlalehile hore litekanyo tsa ts'ebetso li na le phello e kholo ts'ebetsong ea ho monya, haholo-holo khatello ea phepelo ebe joale lebelo la phallo ea HTF.Leha ho le joalo, mocheso oa ho monya o ile oa bonahala o se oa bohlokoa haholo.
Ts'ebetso ea mochine oa MH e ntlafatsoa ka ho eketsehileng ka tšebeliso ea mocheso oa mocheso oa spiral coil ka lebaka la ho fetisoa ha mocheso o ntlafetseng ha o bapisoa le li-tubes tse otlolohileng.Sena ke hobane potoloho ea bobeli e ka tlosa mocheso hantle ho tsoa ho reactor25.Ho phaella moo, li-tubes tsa spiral li fana ka sebaka se seholo sa sebaka sa ho fetisa mocheso ho tloha ho MH lera ho ea ho pholileng.Ha mokhoa ona o hlahisoa ka har'a sekontiri, kabo ea li-tubes tsa phapanyetsano ea mocheso le eona e tšoana haholo33.Wang et al.34 e ithutile phello ea nako ea ho nka haedrojene ka ho eketsa coil ea helical ho mochine oa MH.Liphetho tsa bona li bonts'a hore ha mokelikeli oa phetisetso ea mocheso o ntse o eketseha, nako ea ho monya ea fokotseha.Wu et al.25 e ile ea batlisisa ts'ebetso ea li-reactor tsa Mg2Ni tse thehiloeng ho MH le li-coil tse futhumatsang mocheso.Lithuto tsa bona tsa lipalo li bonts'itse phokotso ea nako ea karabelo.Ntlafatso ea mochine oa ho fetisa mocheso ka har'a reactor ea MN e theiloe holim'a karo-karolelano e nyenyane ea sekoti sa sekoti ho ea ho screw pitch le sekontiri se se nang moeli.Boithuto ba liteko bo entsoeng ke Mellouli et al.21 ba sebelisang coil e kolobisitsoeng joalo ka mochini o futhumatsang ka hare o bonts'itse hore mocheso oa HTF o qala o na le phello e kholo ho ntlafatseng ha haedrojene le nako ea ho senya.Likopano tsa mefuta e fapaneng ea mocheso oa ka hare li 'nile tsa etsoa lithutong tse' maloa.Eisapur et al.35 e ithutile polokelo ea haedrojene e sebelisa mochini oa mocheso oa spiral coil o nang le tube e bohareng ea ho khutlisa ho ntlafatsa ts'ebetso ea ho monya haedrojene.Liphello tsa bona li bontšitse hore tube ea spiral le tube e bohareng ea ho khutla e ntlafatsa haholo ho fetisa mocheso pakeng tsa pholileng le MG.Sekontiri se senyenyane le bophara bo boholo ba tube ea spiral li eketsa lebelo la mocheso le ho fetisa boima.Ardahaie et al.36 e sebelisitse li-tubes tsa spiral tse bataletseng e le lisebelisoa tsa mocheso ho ntlafatsa phetisetso ea mocheso ka har'a reactor.Ba tlaleha hore nako ea ho monya e fokotsehile ka ho eketsa palo ea lifofane tsa spiral tube flattened.Likopano tsa mefuta e fapaneng ea mocheso oa ka hare li 'nile tsa etsoa lithutong tse' maloa.Dhau et al.37 e ntlafalitse ts'ebetso ea MH e sebelisa mochini o kopanyang mocheso oa coil le mapheoana.Liphetho tsa bona li bontša hore mokhoa ona o fokotsa nako ea ho tlatsa hydrogen ka karolo ea 2 ha e bapisoa le nyeoe e se nang mapheoana.Mapheoana a annular a kopantsoe le li-tubes tse pholileng 'me a hahoa ka har'a setsi sa motlakase sa MN.Liphello tsa phuputso ena li bontša hore mokhoa ona o kopantsoeng o fana ka mocheso o ts'oanang oa mocheso ha o bapisoa le mochine oa MH ntle le mapheoana.Leha ho le joalo, ho kopanya lihlahisoa tse fapaneng tsa mocheso ho tla ama hampe boima le boholo ba mochine oa MH.Wu et al.18 bapisa litlhophiso tse fapaneng tsa mocheso oa mocheso.Tsena li kenyelletsa li-tubes tse otlolohileng, li-fins le li-spiral coil.Bangoli ba tlaleha hore li-spiral coils li fana ka ntlafatso e ntle ka ho fetisisa mocheso le ho fetisa boima.Ho phaella moo, ha li bapisoa le li-tubes tse otlolohileng, li-tubes tse pota-potiloeng, le li-tubes tse otlolohileng tse kopantsoeng le li-tubes tse pota-potiloeng, li-coil tse peli li na le phello e molemo ho ntlafatsa ho fetisetsa mocheso.Thuto e entsoeng ke Sekhar et al.40 e bontšitse hore ntlafatso e tšoanang ea ho kenngoa ha haedrojene e ile ea finyelloa ka ho sebelisa coil ea spiral e le mocheso o ka hare oa mocheso le baki e phodileng e ka ntle.
Har'a mehlala e boletsoeng ka holimo, tšebeliso ea li-spiral coils e le mocheso o ka hare oa mocheso o fana ka ntlafatso e ntle ea mocheso le ho fetisa boima ho feta mefuta e meng ea mocheso, haholo-holo li-tubes tse otlolohileng le mapheoana.Ka hona, sepheo sa thuto ena e ne e le ho ntšetsa pele khoele ea spiral ho ntlafatsa ts'ebetso ea ho fetisa mocheso.Ka lekhetlo la pele, coil e ncha ea semi-cylindrical e thehiloe ho latela mokhoa o tloaelehileng oa ho boloka MH oa helical coil.Boithuto bona bo lebelletsoe ho ntlafatsa ts'ebetso ea polokelo ea haedrojene ka ho nahana ka moralo o mocha oa mocheso oa mocheso o nang le sebaka se betere sa ho fetisa mocheso se fanoang ke molumo o sa feleng oa bethe ea MH le li-tubes tsa HTF.Ts'ebetso ea polokelo ea mochini ona o mocha oa mocheso o ile oa bapisoa le lisebelisoa tse tloaelehileng tsa mocheso oa spiral coil tse thehiloeng ho li-pitches tse fapaneng tsa li-coil.Ho ea ka lingoliloeng tse teng, maemo a ts'ebetso le ho arohana ha li-coil ke lintlha tse ka sehloohong tse amang ts'ebetso ea li-reactors tsa MH.Ho ntlafatsa moralo oa mochine ona o mocha oa mocheso, phello ea li-coil spacing ka nako ea ho nka haedrojene le molumo oa MH o ile oa hlahlojoa.Ntle le moo, molemong oa ho utloisisa kamano lipakeng tsa li-coil tse ncha tsa hemi-cylindrical le maemo a ts'ebetso, sepheo sa bobeli sa thuto ena e ne e le ho ithuta litšoaneleho tsa "reactor" ho latela mekhahlelo e fapaneng ea ts'ebetso le ho fumana litekanyetso tse nepahetseng bakeng sa ts'ebetso e 'ngoe le e 'ngoe. mokgoa.paramethara.
Ts'ebetso ea sesebelisoa sa polokelo ea matla a haedrojene thutong ena e batlisisoa ho latela litlhophiso tse peli tsa mocheso oa mocheso (ho kenyeletsoa li-spiral tubes maemong a 1 ho isa ho a 3 le li-semi-cylindrical tubes maemong a 4 ho isa ho a 6) le tlhahlobo ea kutloisiso ea li-parameter tse sebetsang.Ts'ebetso ea mochine oa MH o ile oa lekoa ka lekhetlo la pele ho sebelisoa tube ea spiral e le mocheso oa mocheso.Ka bobeli peipi ea oli e pholileng le sekepe sa MH reactor li entsoe ka tšepe e sa hloekang.Re lokela ho hlokomela hore litekanyo tsa MG reactor le bophara ba liphaephe tsa GTF li ne li lula li le teng maemong 'ohle, ha boholo ba mehato ea GTF bo fapane.Karolo ena e sekaseka phello ea boholo ba molumo oa likhoele tsa HTF.Bophahamo le bophara bo ka ntle ba sekontiri e ne e le 110 mm le 156 mm, ka ho latellana.Bophara ba phala ea oli e tsamaisang mocheso bo behiloe ho 6mm.Sheba Karolo ea Tlatsetso bakeng sa lintlha tse mabapi le setšoantšo sa potoloho ea MH e nang le li-spiral tubes le li-tubes tse peli tsa semi-cylindrical.
Ka feiga.1a e bonts'a MH spiral tube reactor le litekanyo tsa eona.Litekanyetso tsohle tsa geometri li fanoe tafoleng.1. Kakaretso ea molumo oa helix le molumo oa ZG ke hoo e ka bang 100 cm3 le 2000 cm3, ka ho latellana.Ho tswa ho mochine ona oa MH, moea ka mokhoa oa HTF o ne o kenngoa ka har'a mochine oa MH o nang le porous ho tloha ka tlaase ka har'a tube ea spiral, 'me hydrogen e ile ea hlahisoa ho tloha ka holim'a metsi.
Tšobotsi ea li-geometri tse khethiloeng bakeng sa lisebelisoa tsa tšepe tsa hydride.a) ka mocheso oa mocheso oa spiral-tubular, b) o nang le semi-cylindrical tubular heat exchanger.
Karolo ea bobeli e hlahloba ts'ebetso ea mochine oa MH o thehiloeng ho semi-cylindrical tube e le mocheso oa mocheso.Ka feiga.1b e bonts'a MN reactor e nang le liphaephe tse peli tsa semi-cylindrical le boholo ba tsona.Letlapa la 1 le thathamisa likarolo tsohle tsa geometri tsa liphaephe tsa semi-cylindrical, tse lulang li le teng, ntle le sebaka se pakeng tsa tsona.Hoa lokela ho hlokomeloa hore semi-cylindrical tube Case 4 e entsoe ka molumo o sa khaotseng oa HTF tube le MH alloy ka tube e kopantsoeng (khetho ea 3).Ha e le feiga.1b, moea o ile oa boela oa hlahisoa ho tloha tlase ho li-tubes tse peli tsa semi-cylindrical HTF, 'me hydrogen e ile ea hlahisoa ho tloha ka lehlakoreng le leng la mochine oa MH.
Ka lebaka la moralo o mocha oa mochini o futhumatsang mocheso, sepheo sa karolo ena ke ho fumana litekanyetso tsa mantlha tse nepahetseng bakeng sa liparamente tsa ts'ebetso ea mochini oa MH hammoho le SCHE.Maemong 'ohle, moea o ne o sebelisoa e le se pholileng ho tlosa mocheso ho tloha mochineng oa motlakase.Har'a oli ea mocheso oa mocheso, moea le metsi li atisa ho khethoa e le oli ea ho fetisa mocheso bakeng sa li-reactors tsa MH ka lebaka la theko e tlaase le tšusumetso e tlaase ea tikoloho.Ka lebaka la mocheso o phahameng oa ts'ebetso oa li-alloys tse thehiloeng ho magnesium, moea o khethiloe e le se pholisang thutong ena.Ho feta moo, e boetse e na le litšobotsi tse ntle tsa phallo ho feta litšepe tse ling tse metsi le letsoai le qhibilihisitsoeng41.Letlapa la 2 le thathamisa thepa ea moea ho 573 K. Bakeng sa tlhahlobo ea kutloisiso karolong ena, ho sebelisoa feela litlhophiso tse ntle ka ho fetisisa tsa mekhoa ea ts'ebetso ea MH-SCHE (maemong a 4 ho ea ho 6).Likhakanyo tse karolong ena li ipapisitse le maemo a fapaneng a ts'ebetso, ho kenyelletsa mocheso oa pele oa mochini oa MH, khatello ea hydrogen loading, mocheso oa HTF inlet, le nomoro ea Reynolds e baloang ka ho fetola sekhahla sa HTF.Letlapa la 3 le na le likarolo tsohle tsa ts'ebetso tse sebelisetsoang tlhahlobo ea kutloisiso.
Karolo ena e hlalosa litekanyo tsohle tse hlokahalang tsa taolo bakeng sa ts'ebetso ea ho monya haedrojene, moferefere le phetiso ea mocheso oa lipholi.
Ho nolofatsa tharollo ea hydrogen uptake reaction, menahano e latelang e etsoa le ho fanoa;
Nakong ea ho monya, thepa ea thermophysical ea hydrogen le metal hydrides e lula e le teng.
Hydrogen e nkoa e le khase e loketseng, kahoo maemo a tekano ea mocheso oa sebakeng seo43,44 a nkoa.
moo \({L}_{gas}\) e leng radius ea tanka,' me \({L}_{heat}\) ke bophahamo ba axial ba tanka.Ha N e ka tlase ho 0.0146, phallo ea hydrogen ka tanka e ka hlokomolohuoa ka papiso ntle le phoso e kholo.Ho latela lipatlisiso tsa hajoale, N e tlase haholo ho feta 0.1.Ka hona, phello ea khatello ea khatello e ka hlokomolohuoa.
Mabota a reactor a ne a sirelelitsoe hantle maemong ohle.Ka hona, ha ho na phapanyetsano ea mocheso 47 pakeng tsa sekontiri le tikoloho.
Hoa tsebahala hore li-alloys tse thehiloeng ho Mg li na le litšobotsi tse ntle tsa hydrogenation le matla a phahameng a polokelo ea haedrojene ho fihlela ho 7.6 wt%8.Mabapi le lits'ebetso tsa polokelo ea haedrojene ea boemo bo tiileng, li-alloys tsena li boetse li tsejoa e le lisebelisoa tse bobebe.Ho phaella moo, ba na le mocheso o motle oa ho hanyetsa le ho sebetsa hantle8.Har'a li-alloys tse 'maloa tse thehiloeng ho Mg, Mg2Ni-based MgNi alloy ke e' ngoe ea likhetho tse loketseng ka ho fetisisa bakeng sa polokelo ea MH ka lebaka la matla a eona a ho boloka hydrogen ho fihlela ho 6 wt%.Li-alloys tsa Mg2Ni li boetse li fana ka adsorption e potlakileng le kinetics ea desorption ha e bapisoa le alloy ea MgH48.Ka hona, Mg2Ni e khethiloe e le lisebelisoa tsa tšepe tsa hydride thutong ena.
Equation ea matla e hlahisoa e le 25 ho latela tekanyo ea mocheso pakeng tsa hydrogen le Mg2Ni hydride:
X ke palo ea haedrojene e monngoeng holim'a tšepe, yuniti ke \(boima\%\), e baloang ho tloha ho kinetic equation \(\frac{dX}{dt}\) nakong ea ho monya ka tsela e latelang49:
moo \({C}_{a}\) e leng sekhahla sa karabelo le \({E}_{a}\) e leng matla a ho kenya tšebetsong.\({P}_{a,eq}\) ke khatello e leka-lekaneng ka hare ho metal hydride reactor nakong ea ts'ebetso ea ho monya, e fanoeng ke van't Hoff equation ka tsela e latelang25:
Moo \({P}_{ref}\) e leng khatello ea maikutlo ea 0.1 MPa.\(\ Delta H\) le \(\ Delta S\) ke enthalpy le entropy ea karabelo, ka ho latellana.Thepa ea li-alloys Mg2Ni le hydrogen li hlahisoa tafoleng.4. Lethathamo le boletsoeng le ka fumanoa karolong ea tlatsetso.
Phallo ea mokelikeli e nkoa e le moferefere hobane lebelo la eona le nomoro ea Reynolds (Re) ke 78.75 ms-1 le 14000, ka ho latellana.Thutong ena, ho khethiloe mohlala oa moferefere oa k-ε o ka finyelloang.Hoa hlokomeloa hore mokhoa ona o fana ka ho nepahala ho phahameng ha o bapisoa le mekhoa e meng ea k-ε, hape o hloka nako e fokolang ea ho bala ho feta mekhoa ea RNG k-ε50,51.Sheba Karolo ea Tlatsetso bakeng sa lintlha tse mabapi le lipalo tsa motheo bakeng sa maro a fetisang mocheso.
Qalong, puso ea mocheso ho MN reactor e ne e tšoana, 'me karolelano ea hydrogen concentration e ne e le 0.043.Ho nahanoa hore moeli o ka ntle oa mochine oa MH o sirelelitsoe hantle.Li-alloys tse thehiloeng ho magnesium hangata li hloka mocheso o phahameng oa ts'ebetso ho boloka le ho lokolla hydrogen ka har'a mochini.Motsoako oa Mg2Ni o hloka mocheso o fapaneng oa 523-603 K bakeng sa ho monya haholo le mocheso oa 573-603 K bakeng sa desorption52 e feletseng.Leha ho le joalo, lithuto tsa liteko tsa Muthukumar et al.53 li bontšitse hore matla a mangata a polokelo ea Mg2Ni bakeng sa polokelo ea hydrogen e ka finyelloa ka mocheso oa ts'ebetso oa 573 K, o lumellanang le matla a eona a theory.Ka hona, mocheso oa 573 K o khethiloe e le mocheso oa pele oa mochine oa MN thutong ena.
Etsa boholo bo fapaneng ba grid bakeng sa netefatso le liphetho tse tšepahalang.Ka feiga.2 e bonts'a mocheso o tloaelehileng libakeng tse khethiloeng ts'ebetsong ea ho monya haedrojene ho tsoa linthong tse 'ne tse fapaneng.Ke habohlokoa ho hlokomela hore ke nyeoe e le 'ngoe feela ea tlhophiso e' ngoe le e 'ngoe e khethiloeng ho leka boikemelo ba grid ka lebaka la geometry e tšoanang.Mokhoa o tšoanang oa meshing o sebelisoa maemong a mang.Ka hona, khetha khetho ea 1 bakeng sa phala ea spiral le khetho ea 4 bakeng sa pipe ea semi-cylindrical.Ka feiga.2a, b e bonts'a mocheso o tloaelehileng ka har'a reactor bakeng sa likhetho tsa 1 le 4, ka ho latellana.Libaka tse tharo tse khethiloeng li emela mocheso oa bethe ka holimo, bohareng le tlase ho reactor.Ho ipapisitsoe le li-contours tsa mocheso libakeng tse khethiloeng, mocheso o tloaelehileng oa tsitsa 'me o bontša phetoho e nyane ho linomoro tsa 428,891 le 430,599 bakeng sa linyeoe tsa 1 le 4, ka ho latellana.Ka hona, boholo bona ba grid bo ile ba khethoa bakeng sa lipalo tse ling tsa khomphutha.Lintlha tse qaqileng mabapi le mocheso oa bethe o tloaelehileng bakeng sa ts'ebetso ea ho monya haedrojene bakeng sa boholo bo fapaneng ba lisele le meshes e hloekisitsoeng ka ho latellana bakeng sa linyeoe tseo ka bobeli e fanoe karolong ea tlatsetso.
Karolelano ea mocheso oa bethe libakeng tse khethiloeng ts'ebetsong ea ho monya haedrojene ka mochining oa tšepe oa hydride o nang le linomoro tse fapaneng tsa grid.(a) Karolelano ea mocheso libakeng tse khethiloeng bakeng sa case 1 le (b) Karolelano ea mocheso libakeng tse khethiloeng bakeng sa case 4.
The Mg-based metal hydride reactor thutong ena e ile ea lekoa ho latela liphetho tsa liteko tsa Muthukumar et al.53.Thutong ea bona, ba sebelisitse alloy ea Mg2Ni ho boloka haedrojene ka har'a li-tubes tsa tšepe e sa hloekang.Mapheo a koporo a sebelisoa ho ntlafatsa phetisetso ea mocheso ka har'a reactor.Ka feiga.3a e bontša papiso ea mocheso o tloaelehileng oa bethe ea ts'ebetso ea ho monya pakeng tsa thuto ea liteko le thuto ena.Maemo a ts'ebetso a khethiloeng bakeng sa teko ena ke: MG mocheso oa pele oa 573 K le khatello ea inlet 2 MPa.Ho tloha feiga.3a e ka bontšoa ka ho hlaka hore sephetho sena sa liteko se lumellana hantle le se teng hona joale mabapi le mocheso o tloaelehileng oa lera.
Netefatso ea mohlala.(a) Khoutu ea netefatso ea Mg2Ni metal hydride reactor ka ho bapisa thuto ea hajoale le mosebetsi oa liteko oa Muthukumar et al.52, le (b) netefatso ea mofuta oa phallo ea spiral tube turbulent flow ka ho bapisa thuto ea hajoale le ea Kumar et al. .Patlisiso.54.
Ho leka mohlala oa moferefere, liphello tsa thuto ena li ne li bapisoa le liphello tsa liteko tsa Kumar et al.54 ho tiisa ho nepahala ha mohlala o khethiloeng oa moferefere.Kumar et al.54 o ile a ithuta phallo ea moferefere ka har'a secheso sa mocheso oa tube-in-pipe.Metsi a sebelisoa e le mokelikeli o chesang le o batang o kentsoeng mahlakoreng a fapaneng.Thempereichara ea metsi a chesang le a batang ke 323 K le 300 K, ka ho latellana.Linomoro tsa Reynolds li tloha ho 3100 ho isa ho 5700 bakeng sa lino tse chesang le ho tloha ho 21,000 ho isa ho 35,000 bakeng sa lino tse batang.Linomoro tsa Dean ke 550-1000 bakeng sa lino tse chesang le 3600-6000 bakeng sa lino tse batang.Li-diameter tsa phala e ka hare (bakeng sa mokelikeli o chesang) le phala e ka ntle (bakeng sa mokelikeli o batang) ke 0.0254 m le 0.0508 m, ka ho latellana.Bophara le bophahamo ba coil ea helical ke 0.762 m le 0.100 m, ka ho latellana.Ka feiga.3b e bonts'a papiso ea liphetho tsa liteko le tsa hajoale bakeng sa lipara tse fapaneng tsa linomoro tsa Nusselt le Dean bakeng sa se pholisang ka har'a tube.Mefuta e meraro e fapaneng ea moferefere e ile ea kengoa tšebetsong le ho bapisoa le liphetho tsa liteko.Joalokaha ho bontšitsoe feiga.3b, liphetho tsa mohlala oa moferefere oa k-ε o ka finyelloang li lumellana hantle le data ea liteko.Ka hona, mohlala ona o khethiloe thutong ena.
Lipapiso tsa lipalo thutong ena li entsoe ho sebelisoa ANSYS Fluent 2020 R2.Ngola Mosebetsi o Hlalositsoeng ke Mosebelisi (UDF) 'me u o sebelise e le nako ea ho kenya matla a equation ho bala kinetics ea mokhoa oa ho monya.Potoloho ea PRESTO55 le mokhoa oa PISO56 li sebelisetsoa puisano ea lebelo-lebelo le ho lokisa khatello.Khetha setsi sa lisele tsa Greene-Gauss bakeng sa gradient e fapaneng.Matla le li-equation tsa matla li rarolloa ka mokhoa oa bobeli oa ho phahama.Mabapi le li-coefficients tse sa phutholohang, khatello, lebelo, le likarolo tsa matla li behiloe ho 0.5, 0.7, le 0.7, ka ho latellana.Mesebetsi e tloaelehileng ea lebota e sebelisoa ho HTF ka mokhoa oa moferefere.
Karolo ena e fana ka liphello tsa lipapiso tsa linomoro tsa ntlafatso ea mocheso oa mocheso oa ka hare oa mochine oa MH o sebelisang mocheso oa mocheso oa li-coil (HCHE) le mocheso oa mocheso oa li-coil (SCHE) nakong ea ho kenngoa ha hydrogen.Phello ea sekhahla sa HTF mocheso oa bethe ea reactor le nako ea ho monya e ile ea hlahlojoa.Mekhahlelo ea mantlha ea ts'ebetso ea ts'ebetso ea ho monya e ithutoa le ho hlahisoa karolong ea tlhahlobo ea kutloisiso.
Ho batlisisa phello ea sebaka sa li-coil ho fetisa mocheso ka mochine oa MH, ho ile ha hlahlojoa litlhophiso tse tharo tsa mocheso o nang le li-pitches tse fapaneng.Libaka tse tharo tse fapaneng tsa 15mm, 12.86mm le 10mm li khethoa 'mele oa 1,' mele oa 2 le 'mele oa 3 ka ho latellana.Hoa lokela ho hlokomeloa hore bophara ba phala bo ne bo tsitsitse ho 6 mm ka mocheso oa pele oa 573 K le khatello ea khatello ea 1.8 MPa maemong 'ohle.Ka feiga.4 e bonts'a mocheso o tloaelehileng oa bethe le mahlaseli a haedrojene sebakeng sa MH nakong ea ts'ebetso ea ho kenngoa ha hydrogen maemong a 1 ho ea ho 3. Ka tloaelo, karabelo pakeng tsa hydride ea tšepe le hydrogen ke exothermic ho mokhoa oa ho monya.Ka hona, mocheso oa bethe o phahama ka potlako ka lebaka la motsotso oa pele ha hydrogen e qala ho kenngoa ka har'a mochine.Thempereichara ea bethe e ea eketseha ho fihlela e fihla boemong bo phahameng ka ho fetisisa ebe e fokotseha butle-butle ha mocheso o nkoa ke sepholisa, se nang le mocheso o tlase 'me se sebetsa e le pholiso.Joalokaha ho bontšitsoe feiga.4a, ka lebaka la tlhaloso e fetileng, mocheso oa lera o eketseha ka potlako mme o fokotseha ka ho tsoelang pele.Motsoako oa hydrogen bakeng sa ts'ebetso ea ho monya hangata o ipapisitse le mocheso oa bethe oa mochini oa MH.Ha mocheso o tloaelehileng oa lera o theohela mochesong o itseng, bokaholimo ba tšepe bo monya hydrogen.Sena se bakoa ke ho potlakisa ts'ebetso ea physisorption, chemisorption, ho ata ha haedrojene le ho thehoa ha li-hydride tsa eona ka har'a sekontiri.Ho tloha feiga.4b ho ka bonoa hore tekanyo ea ho kenngoa ha haedrojene tabeng ea 3 e tlaase ho feta maemong a mang ka lebaka la tekanyo e nyenyane ea mohato oa mocheso oa mocheso oa coil.Sena se fella ka bolelele ba liphaephe tse telele ka kakaretso le sebaka se seholo sa ho fetisa mocheso bakeng sa liphaephe tsa HTF.Ka karolelano ea hydrogen concentration ea 90%, nako ea ho monya ea Case 1 ke metsotsoana e 46,276.Ha ho bapisoa le nako ea ho monya nyeoeng ea 1, nako ea ho monya maemong a 2 le 3 e fokotsoe ke 724 s le 1263 s, ka ho latellana.Karolo ea tlatsetso e fana ka li-contours tsa mocheso le hydrogen concentration bakeng sa libaka tse khethiloeng sebakeng sa HCHE-MH.
Tšusumetso ea sebaka se pakeng tsa li-coil ka karolelano ea mocheso oa lera le hydrogen concentration.(a) Kakaretso ea mocheso oa bethe bakeng sa li-coil tsa helical, (b) hydrogen concentration bakeng sa li-coil tsa helical, (c) karolelano ea mocheso oa bethe bakeng sa li-coil tsa hemi-cylindrical, le (d) hydrogen concentration bakeng sa li-coil tsa hemi-cylindrical.
Ho ntlafatsa litšobotsi tsa ho fetisa mocheso oa mochine oa MG, li-HFC tse peli li ne li etselitsoe molumo o sa khaotseng oa MG (2000 cm3) le mocheso oa mocheso oa spiral (100 cm3) oa Khetho ea 3. Karolo ena e boetse e nahana ka phello ea sebaka se pakeng tsa likhoele tsa 15 mm bakeng sa nyeoe ea 4, 12.86 mm bakeng sa nyeoe ea 5 le 10 mm bakeng sa nyeoe ea 6. Ka feiga.4c, d e bonts'a mocheso o tloaelehileng oa bethe le mahloriso a ts'ebetso ea ho monya ha hydrogen mocheso oa pele oa 573 K le khatello ea khatello ea 1.8 MPa.Ho ea ka mocheso o tloaelehileng oa lera setšoantšong sa 4c, sebaka se senyenyane pakeng tsa li-coil haeba 6 e fokotsa mocheso haholo ha o bapisoa le linyeoe tse ling tse peli.Bakeng sa nyeoe ea 6, mocheso o tlase oa bethe o fella ka bongata bo phahameng ba hydrogen (bona setšoantšo sa 4d).Nako ea ho nka haedrojene bakeng sa Variant 4 ke 19542 s, e leng tlase ho makhetlo a 2 ho feta bakeng sa Variants 1-3 e sebelisang HCH.Ho phaella moo, ha ho bapisoa le nyeoe ea 4, nako ea ho monya e boetse e fokotsoe ke 378 s le 1515 s maemong a 5 le 6 a nang le libaka tse tlaase.Karolo ea tlatsetso e hlahisa mocheso le li-contours tsa hydrogen bakeng sa libaka tse khethiloeng sebakeng sa SCHE-MH.
Ho ithuta ts'ebetso ea litlhophiso tse peli tsa mocheso oa mocheso, karolo ena e rala le ho hlahisa likhahla tsa mocheso libakeng tse tharo tse khethiloeng.MH rector e nang le HCHE ho tloha nyeoeng ea 3 e khethiloe bakeng sa ho bapisa le MH e nang le SCHE tabeng ea 4 hobane e na le molumo o sa fetoheng oa MH le molumo oa pipe.Maemo a ts'ebetso bakeng sa papiso ena e ne e le mocheso oa pele oa 573 K le khatello ea khatello ea 1.8 MPa.Ka feiga.5a le 5b li bonts'a maemo a mararo a khethiloeng a boemo ba mocheso maemong a 3 le a 4, ka ho latellana.Ka feiga.5c e bonts'a boemo ba mocheso le maemo a lera ka mor'a 20,000 s ea ho nkela haedrojene.Ho ea ka mola oa 1 ho 5c, mocheso o pota-potileng TTF ho tloha likhethong tsa 3 le 4 o fokotseha ka lebaka la ho fetisa mocheso oa convective oa pholileng.Sena se fella ka hore ho be le hydrogen e ngata ho potoloha sebaka sena.Leha ho le joalo, ts'ebeliso ea li-SCHE tse peli e fella ka khatello e phahameng ea lera.Likarabo tse potlakileng tsa kinetic li ile tsa fumanoa ho potoloha sebaka sa HTF tabeng ea 4. Ho phaella moo, ho ile ha fumanoa palo e kholo ea 100% sebakeng sena.Ho tloha moleng oa 2 o bohareng ba mochine, mocheso oa case 4 o tlase haholo ho feta mocheso oa case 3 libakeng tsohle ntle le bohareng ba mochine.Sena se fella ka bongata bo boholo ba hydrogen concentration bakeng sa case 4 ntle le sebaka se haufi le bohare ba mochini o hole le HTF.Leha ho le joalo, mahloriso a nyeoe ea 3 ha aa ka a fetoha haholo.Phapang e kholo ea mocheso le khatello ea lera e ile ea bonoa moleng oa 3 haufi le monyako oa GTS.Mocheso oa lera tabeng ea 4 o fokotsehile haholo, e leng se ileng sa fella ka hore ho be le mahlaseli a phahameng ka ho fetisisa a hydrogen sebakeng sena, ha moeli oa mahloriso tabeng ea 3 o ne o ntse o fetoha.Sena se bakoa ke ho potlakisa ho fetisa mocheso oa SCHE.Lintlha le puisano ea papiso ea mocheso o tloaelehileng oa mocheso oa MH le pipe ea HTF pakeng tsa nyeoe ea 3 le nyeoe ea 4 e fanoe karolong ea tlatsetso.
Boemo ba mocheso le mahloriso a bethe libakeng tse khethiloeng ka har'a metal hydride reactor.(a) Libaka tse khethiloeng bakeng sa nyeoe ea 3, (b) Libaka tse khethiloeng bakeng sa nyeoe ea 4, le (c) Boemo ba mocheso le mocheso oa mocheso libakeng tse khethiloeng ka mor'a 20,000 s bakeng sa ts'ebetso ea ho nka hydrogen maemong a 3 le a 4.
Ka feiga.Setšoantšo sa 6 se bontša papiso ea mocheso o tloaelehileng oa bethe (bona setšoantšo sa 6a) le mahloriso a hydrogen (bona setšoantšo sa 6b) bakeng sa ho kenngoa ha HCH le SHE.Ho ka bonoa ho tloha setšoantšong sena hore mocheso oa lera la MG o fokotseha haholo ka lebaka la ho eketseha ha sebaka sa phapanyetsano ea mocheso.Ho tlosa mocheso o mongata ho tsoa ho reactor ho etsa hore ho be le sekhahla se phahameng sa ho nka haedrojene.Le hoja litlhophiso tse peli tsa mocheso oa mocheso li na le li-volumes tse tšoanang ha li bapisoa le ho sebelisa HCHE e le Khetho ea 3, nako ea SCHE ea ho nka hydrogen e thehiloeng ho Option 4 e fokotsehile haholo ka 59%.Bakeng sa tlhahlobo e qaqileng haholoanyane, likhahla tsa hydrogen bakeng sa litlhophiso tse peli tsa mocheso oa mocheso li bontšoa e le li-isoline ho Setšoantšo sa 7. Palo ena e bontša hore maemong ana ka bobeli, hydrogen e qala ho kenngoa ho tloha ka tlase ho pota-potile HTF e kenang.Likarolo tse phahameng li ile tsa fumanoa sebakeng sa HTF, ha likhahla tse tlaase li ne li hlokomeloa bohareng ba mochine oa MH ka lebaka la sebaka sa eona ho tloha ho mocheso oa mocheso.Ka mor'a 10,000 s, motsoako oa hydrogen tabeng ea 4 o phahame haholo ho feta tabeng ea 3. Ka mor'a metsotsoana ea 20,000, karolelano ea hydrogen concentration ka har'a reactor e nyolohetse ho 90% tabeng ea 4 ha e bapisoa le 50% hydrogen tabeng ea 3. Sena se ka 'na sa e-ba ka lebaka la ho ea boemong bo phahameng ba ho pholisa bo sebetsang hantle ba ho kopanya li-SCHE tse peli, ho fella ka mocheso o tlase ka hare ho lera la MH.Ka lebaka leo, khatello e leka-lekaneng e oela ka har'a lera la MG, e lebisang ho monyeng ha haedrojene ka potlako.
Case 3 le Case 4 Papiso ea karolelano ea mocheso oa bethe le motsoako oa hydrogen pakeng tsa litlhophiso tse peli tsa mocheso oa mocheso.
Papiso ea motsoako oa hydrogen kamora 500, 2000, 5000, 10000 le 20000 s kamora ho qala ha ts'ebetso ea ho monya haedrojene molemong oa 3 le nyeoe ea 4.
Letlapa la 5 le akaretsa nako ea ho kenngoa ha haedrojene bakeng sa linyeoe tsohle.Ho phaella moo, tafole e boetse e bontša nako ea ho monya hydrogen, e hlahisoang e le peresente.Peresente ena e baloa ho latela nako ea ho monya ea Nyeoe ea 1. Ho tloha tafoleng ena, nako ea ho monya ea MH e sebelisang HCHE e ka bang 45,000 ho isa ho 46,000 s, 'me nako ea ho monya ho kenyelletsa SCHE ke hoo e ka bang 18,000 ho 19,000 s.Ha ho bapisoa le Taba ea 1, nako ea ho monya ho Case 2 le Case 3 e fokotsoe ke 1.6% le 2.7% feela, ka ho latellana.Ha o sebelisa SCHE sebakeng sa HCHE, nako ea ho monya e fokotsehile haholo ho tloha nyeoeng ea 4 ho ea ho ea 6, ho tloha ho 58% ho ea ho 61%.Ho hlakile hore ho eketsoa ha SCHE ho MH reactor ho ntlafatsa haholo ts'ebetso ea hydrogen absorption le ts'ebetso ea MH reactor.Le hoja ho kenngoa ha mocheso oa mocheso ka har'a mochine oa MH ho fokotsa matla a ho boloka, theknoloji ena e fana ka ntlafatso e kholo ea ho fetisetsa mocheso ho bapisoa le theknoloji e meng.Hape, ho fokotsa boleng ba molumo ho tla eketsa molumo oa SCHE, ho fella ka ho fokotseha ha molumo oa MH.Tabeng ea 6 e nang le molumo o phahameng ka ho fetisisa oa SCHE, matla a MH volumetric a fokotsehile feela ka 5% ha a bapisoa le nyeoe ea 1 e nang le molumo o tlaase ka ho fetisisa oa HCHE.Ho phaella moo, nakong ea ho noa, nyeoe ea 6 e bontšitse tshebetso e potlakileng le e ntlafetseng ka ho fokotseha ha 61% ka nako ea ho monya.Ka hona nyeoe ea 6 e ile ea khethoa bakeng sa lipatlisiso tse tsoelang pele tlhahlobong ea kutloisiso.Hoa lokela ho hlokomeloa hore nako e telele ea ho kenngoa ha haedrojene e amahanngoa le tanka ea polokelo e nang le molumo oa MH o ka bang 2000 cm3.
Mekhahlelo ea ts'ebetso nakong ea karabelo ke lintlha tsa bohlokoa tse amang ts'ebetso ea MH ka tsela e ntle kapa e mpe tlas'a maemo a sebele.Phuputso ena e nahana ka tlhahlobo ea kutloisiso ho fumana litekanyo tse nepahetseng tsa pele tsa ts'ebetso bakeng sa mochine oa MH hammoho le SCHE, 'me karolo ena e batlisisa mekhoa e mene e meholo ea ts'ebetso e thehiloeng ho tlhophiso e nepahetseng ea reactor tabeng ea 6. Liphetho tsa maemo ohle a ts'ebetso li bontšoa ho Setšoantšo sa 8.
Kerafo ea hydrogen concentration tlas'a maemo a fapaneng a ts'ebetso ha u sebelisa mochini oa mocheso o nang le semi-cylindrical coil.(a) khatello ea phallo, (b) mocheso oa pele oa bethe, (c) Nomoro ea Reynolds e pholileng, le (d) mocheso o kenang o pholileng.
Ho ipapisitsoe le mocheso o sa khaotseng oa pele oa 573 K le sekhahla sa phallo ea pholiso e nang le palo ea Reynolds ea 14,000, likhatello tse fapaneng tsa ho jara li ile tsa khethoa: 1.2 MPa, 1.8 MPa, 2.4 MPa, le 3.0 MPa.Ka feiga.8a e bonts'a phello ea khatello ea khatello le SCHE holim'a mahloriso a hydrogen ka nako.Nako ea ho monya e fokotseha ka khatello e ntseng e eketseha ea khatello.Ho sebelisa khatello ea hydrogen e sebelisitsoeng ea 1.2 MPa ke boemo bo bobe ka ho fetisisa bakeng sa ts'ebetso ea ho monya haedrojene, 'me nako ea ho monya e feta 26,000 s ho fihlela 90% ea hydrogen absorption.Leha ho le joalo, khatello e phahameng ea ho laela e ile ea fella ka ho fokotseha ha 32-42% ka nako ea ho monya ho tloha 1.8 ho ea ho 3.0 MPa.Sena se bakoa ke khatello e phahameng ea pele ea haedrojene, e hlahisang phapang e kholoanyane pakeng tsa khatello ea tekano le khatello e sebelisoang.Ka hona, sena se theha matla a maholo a ho khanna hydrogen kinetics.Ka motsotso oa pele, khase ea haedrojene e kenngoa ka potlako ka lebaka la phapang e kholo pakeng tsa khatello ea tekano le khatello e sebelisoang57.Ka khatello ea ho laela ea 3.0 MPa, 18% ea haedrojene e ile ea bokella ka potlako nakong ea metsotsoana ea pele ea 10.Hydrogen e ile ea bolokoa ho 90% ea li-reactors sethaleng sa ho qetela bakeng sa 15460 s.Leha ho le joalo, ka khatello ea khatello ea 1.2 ho 1.8 MPa, nako ea ho monya e fokotsehile haholo ka 32%.Likhatello tse ling tse phahameng li bile le phello e fokolang ho ntlafatsa linako tsa ho monya.Ka hona, ho kgothaletswa hore khatello ea ho kenya mochine oa MH-SCHE e be 1.8 MPa.Karolo ea tlatsetso e bonts'a li-contours tsa hydrogen concentration bakeng sa likhatello tse fapaneng tsa phallo ho 15500 s.
Khetho ea mocheso o loketseng oa pele oa mochine oa MH ke e 'ngoe ea lintlha tse ka sehloohong tse amang ts'ebetso ea hydrogen adsorption, kaha e ama matla a ho khanna ha hydride formation reaction.Ho ithuta phello ea SCHE mocheso oa pele oa mochine oa MH, lithempereichara tse 'nè tse fapaneng li ile tsa khethoa ka khatello e sa khaotseng ea 1.8 MPa le nomoro ea Reynolds ea 14,000 HTF.Ka feiga.Setšoantšo sa 8b se bontša papiso ea mocheso o fapaneng oa ho qala, ho akarelletsa le 473K, 523K, 573K, le 623K.Ha e le hantle, ha mocheso o phahame ho feta 230 ° C kapa 503K58, motsoako oa Mg2Ni o na le litšobotsi tse sebetsang bakeng sa mokhoa oa ho monya haedrojene.Leha ho le joalo, motsotsong oa pele oa ente ea haedrojene, mocheso o nyoloha ka potlako.Ka lebaka leo, mocheso oa MG lera o tla feta 523 K. Ka hona, ho thehoa ha li-hydrides ho nolofalloa ka lebaka la ho eketseha ha tekanyo ea ho monya53.Ho tloha feiga.Ho ka bonoa setšoantšong sa 8b hore hydrogen e kenngoa ka potlako ha mocheso oa pele oa MB o fokotseha.Likhatello tse tlase tsa tekano li etsahala ha mocheso oa pele o le tlase.Phapang e kholo pakeng tsa khatello ea tekano le khatello e sebelisoang, ho potlakisa ts'ebetso ea ho monya haedrojene.Ka mocheso oa pele oa 473 K, haedrojene e monngoa ka potlako ho fihla ho 27% nakong ea metsotsoana e 18 ea pele.Ho phaella moo, nako ea ho monya e boetse e fokotsehile ho tloha ho 11% ho ea ho 24% ka mocheso o tlase oa pele ha o bapisoa le mocheso oa pele oa 623 K. Nako ea ho noa ka mocheso o tlaase ka ho fetisisa oa pele oa 473 K ke 15247 s, e tšoanang le e ntle ka ho fetisisa. khatello ea linyeoe, leha ho le joalo, ho fokotseha ha mocheso oa pele oa mocheso oa mocheso ho lebisa ho fokotseha ha bokhoni ba polokelo ea haedrojene.Thempereichara ea pele ea mochine oa motlakase oa MN e tlameha ho ba bonyane 503 K53.Ho phaella moo, mocheso oa pele oa 573 K53, matla a mangata a ho boloka hydrogen a 3.6 wt% a ka finyelloa.Mabapi le bokhoni ba ho boloka haedrojene le nako ea ho monya, mocheso o pakeng tsa 523 le 573 K o khutsufatsa nako ka 6% feela.Ka hona, mocheso oa 573 K o hlahisoa e le mocheso oa pele oa mochine oa MH-SCHE.Leha ho le joalo, phello ea mocheso oa pele ts'ebetsong ea ho monya e ne e se ea bohlokoa haholo ha e bapisoa le khatello ea ho laela.Karolo ea tlatsetso e bonts'a li-contours tsa motsoako oa hydrogen bakeng sa mocheso o fapaneng oa pele ho 15500 s.
Sekhahla sa phallo ke e 'ngoe ea likarolo tse ka sehloohong tsa hydrogenation le dehydrogenation hobane e ka ama moferefere le ho tlosa mocheso kapa ho kenya letsoho nakong ea hydrogenation le dehydrogenation59.Litefiso tse phahameng tsa phallo li tla baka mekhahlelo ea moferefere 'me li etse hore metsi a phalle ka potlako ka har'a li-tubing tsa HTF.Karabelo ena e tla fella ka ho fetisa mocheso ka potlako.Mabelo a fapaneng a ho kena a HTF a baloa ho ipapisitsoe le linomoro tsa Reynolds tsa 10,000, 14,000, 18,000, le 22,000.Mocheso oa pele oa lera la MG o ne o tsitsitse ho 573 K le khatello ea ho laela ho 1.8 MPa.Liphetho ka feiga.8c e bonts'a hore ho sebelisa nomoro e phahameng ea Reynolds hammoho le SCHE ho fella ka sekhahla se phahameng sa tšebeliso.Ha palo ea Reynolds e eketseha ho tloha ho 10,000 ho isa ho 22,000, nako ea ho monya e fokotseha ka hoo e ka bang 28-50%.Nako ea ho monya palo ea Reynolds ea 22,000 ke metsotsoana e 12,505, e leng ka tlase ho lithempereichara le likhatello tse fapaneng tsa pele.Li-contours tsa Hydrogen bakeng sa linomoro tse fapaneng tsa Reynolds bakeng sa GTP ho 12500 s li hlahisoa karolong ea tlatsetso.
Phello ea SCHE mocheso oa pele oa HTF e hlahlojoa le ho bontšoa setšoantšong sa 8d.Ka mocheso oa pele oa MG oa 573 K le khatello ea hydrogen loading ea 1.8 MPa, lithempereichara tse 'nè tsa pele li ile tsa khethoa bakeng sa tlhahlobo ena: 373 K, 473 K, 523 K, le 573 K. 8d e bontša hore ho fokotseha ha mocheso oa pholiso. moo ho kenang teng ho lebisa phokotsong ea nako ea ho monya.Ha ho bapisoa le nyeoe ea motheo e nang le mocheso o kenang oa 573 K, nako ea ho monya e fokotsehile ka hoo e ka bang 20%, 44% le 56% bakeng sa mocheso o kenang oa 523 K, 473 K le 373 K, ka ho latellana.Ka 6917 s, mocheso oa pele oa GTF ke 373 K, motsoako oa hydrogen ka har'a reactor ke 90%.Sena se ka hlalosoa ka phetiso e matlafalitsoeng ea mocheso oa convective lipakeng tsa MG layer le HCS.Lithempereichara tse tlase tsa HTF li tla eketsa phallo ea mocheso 'me li etse hore ho be le hydrogen e eketsehileng.Har'a mekhoa eohle ea ts'ebetso, ho ntlafatsa ts'ebetso ea mochine oa MH-SCHE ka ho eketsa mocheso oa mocheso oa HTF e ne e le mokhoa o loketseng ka ho fetisisa, kaha nako ea ho qetela ea mokhoa oa ho monya e ne e le ka tlase ho 7000 s, ha nako e khutšoanyane ea ho monya ea mekhoa e meng e ne e le ho feta. ho feta 10000 s.Li-contours tsa hydrogen concentration li hlahisoa bakeng sa mocheso o fapaneng oa pele oa GTP bakeng sa 7000 s.
Phuputso ena e hlahisa lekhetlo la pele mochine o mocha oa mocheso oa semi-cylindrical o kopantsoeng le setsi sa polokelo ea hydride ea tšepe.Bokhoni ba sistimi e reriloeng ea ho monya hydrogen bo ile ba fuputsoa ka litlhophiso tse fapaneng tsa mochini oa mocheso.Tšusumetso ea likarolo tsa ts'ebetso ho phapanyetsano ea mocheso pakeng tsa lera la hydride ea tšepe le pholiso e ile ea batlisisoa e le ho fumana maemo a nepahetseng a ho boloka li-hydride tsa tšepe ho sebelisoa mochini o mocha oa mocheso.Liphetho tsa mantlha tsa thuto ena li akaretsoa ka tsela e latelang:
Ka semi-cylindrical coil heat exchanger, ts'ebetso ea phetisetso ea mocheso e ntlafala hobane e na le phepelo e ts'oanang ea mocheso sebakeng sa magnesium layer reactor, se hlahisang sekhahla se betere sa ho monya haedrojene.Ha feela molumo oa tube ea phapanyetsano ea mocheso le hydride ea tšepe e lula e sa fetohe, nako ea ho itšoara ka mokhoa oa ho monya e fokotsehile haholo ka 59% ha e bapisoa le mochine o tloaelehileng oa mocheso oa coil.
Nako ea poso: Jan-15-2023