Воз­мож­но ли во­вле­че­ние воды в клас­си­че­ский топ­лив­ный цикл?

Аватар пользователя Homo 2.0

В связи с вы­ход­ны­ми решил ещё раз под­нять тему о во­вле­че­нии воды в клас­си­че­ский топ­лив­ный цикл сжи­га­ния уг­ле­во­до­ро­дов в ат­мо­сфе­ре воз­ду­ха.

Тема "сжи­га­ния" воды кем толь­ко не мус­си­ро­ва­лась, но всё про­ис­хо­ди­ло на таком кол­хоз­ном уровне, что разо­брать­ся в си­ту­а­ции ре­ши­тель­но невоз­мож­но.

На­толк­ну­ла на это ста­тья на АШ (https://aftershock.news/?q=node/679538) и на­пи­са­ние на неё ком­мен­та­рия.

В общем сна­ча­ла мне идея по­ка­за­лась (как и мно­гим) глу­пой, од­на­ко когда начал изу­чать ма­те­ри­ал, на­толк­нул­ся на то что хи­ми­кам давно из­ве­стен про­цесс ав­то­тер­ми­че­ско­го раз­ло­же­ния (в част­но­сти ме­та­на, но при­ме­ни­мо к любым уг­ле­во­до­ро­дам) с уча­сти­ем воды.

При этом ко­ли­че­ство энер­гии и рав­но­ве­сие ре­ак­ции по­лу­ча­е­мой при про­цес­се можно ре­гу­ли­ро­вать, - или по­лу­чать боль­ше хим­про­дук­та, (чем хи­ми­ки всего мира и были за­ня­ты) либо по­лу­чая боль­ше энер­гии, сжи­гая весь по­лу­чен­ный синтез-​газ в той же самой уста­нов­ке


Хо­те­лось бы услы­шать мне­ние ка­мра­дов об­ла­да­ю­щих хо­ро­ши­ми зна­ни­я­ми химии (и же­ла­тель­но прак­ти­че­ски­ми на­вы­ка­ми) на­сколь­ко воз­мож­но во­вле­че­ние воды  такой топ­лив­ный цикл?

Что для этого тре­бу­ет­ся?

При каких тем­пе­ра­ту­рах и дав­ле­ни­ях дол­жен идти про­цесс?

Какие уг­ле­во­до­ро­ды пер­спек­тив­ны в боль­шей сте­пе­ни (газ, жид­кость?)

Тре­бу­ет­ся ли ка­та­ли­за­то­ры и какие?


Те­перь ка­са­тель­но того как я понял прин­цип дей­ствия аг­ре­га­та, до­сто­ин­ства, недо­стат­ки и осо­бен­но­сти. (То есть те кто в курсе, по­жа­луй­ста по­правь­те и до­пол­ни­те мои со­об­ра­же­ния.)

В крат­це суть про­цес­са (НЯП) та­ко­ва:

на пер­вой ста­дии жгем уг­ле­во­до­род с недо­стат­ком воз­ду­ха и по­лу­ча­ем энер­гию, угар­ный газ и пары воды (синтез-​газ). (Энер­гии по­лу­ча­ем много, почти пол­ную энер­гию сжи­га­ния топ­ли­ва.)

На вто­рой ста­дии, во вто­ром ре­ак­то­ре, рас­хо­ду­ем ЧАСТЬ этой энер­гии для по­лу­че­ния из уг­ле­во­до­ро­да и воды соб­ствен­но во­до­ро­да и опять таки угар­но­го газа. (Тра­тим при­мер­но треть-​половину от того что по­лу­чи­ли в пер­вой части уста­нов­ки)

Клас­си­че­ские уста­нов­ки на этом и оста­нав­ли­ва­лись, так как у хи­ми­ков задача-​​ по­лу­чить ве­ще­ства для хим син­те­за.

Ну а наш ар­мя­нин до­ба­вил тре­тью ста­дию:, по­лу­чен­ный в пер­вой и вто­рой ста­дии смесь синтез-​​газа и паров воды он до­жи­га­ет кис­ло­ро­дом воз­ду­ха, по­лу­ча­ет энер­гию, и опять таки разо­гре­тые пары воды, ко­то­рые он на­прав­ля­ет в первую сту­пень ре­ак­то­ра.

У ар­мя­ни­на и ре­ак­тор трех­сту­пен­ча­тый. 

То есть ни­ка­ко­го на­ру­ше­ния за­ко­нов со­хра­не­ния вроде бы не име­ет­ся. Дей­стви­тель­но со­зда­ют­ся усло­вия при ко­то­рых в со­зда­нии энер­гии ис­поль­зу­ет­ся и топ­ли­во и вода.


Ос­нов­ная труд­ность со­зда­ния и экс­плу­а­та­ции такой уста­нов­ки это:

1. Под­бор ка­та­ли­за­то­ра. Не факт что без него про­цесс по­лу­чит­ся как за­ду­ма­но. (Плю­сом то что глу­бо­кие спецы от­лич­но знают эту тему)

2. Ну соб­ствен­но из школы помню что про­цесс раз­ло­же­ния углей тре­бу­ет дав­ле­ний в пре­де­лах 20-30 атм. Что при тем­пе­ра­ту­ре около 1000 град на­кла­ды­ва­ет нехи­лые тре­бо­ва­ния к ма­те­ри­а­лам ре­ак­то­ра и без­опас­но­сти. (Плю­сом то что можно и без дав­ле­ния, но при­дет­ся по­дол­бать­ся)

3. Сам про­цесс НЯП, весь­ма чув­стви­те­лен к со­от­но­ше­ни­ию ком­по­нен­тов топ­ли­во/вода/воз­дух. 


В общем за­слу­га ар­мя­ни­на в том, что он сумел со­брать все это в до­воль­но ком­пакт­ной и про­стой в управ­ле­нии уста­нов­ке.


Те­перь соб­ствен­но к самой сути про­цес­са.

1. Без топ­ли­ва уста­нов­ка не ра­бо­та­ет.

2. Уста­нов­ка будет иметь теп­ло­вую инер­ци­он­ность.

3. Пуск в хо­лод­ное время года пре­вра­ща­ет­ся в нетри­ви­аль­ную за­да­чу, а про­де­мон­стри­ро­ван­ная уста­нов­ка к этому со­вер­шен­но не при­спо­соб­ле­на. (Экс­пе­ри­мен­таль­ная)

4. Управ­ле­ние и экс­плу­а­та­ция таких уста­но­вок нетри­ви­аль­но.

5. Со­от­но­ше­ние топ­ли­ва/вода на ко­то­рое можно рас­счи­ты­вать от 1/10 до 1/3 в за­ви­си­мо­сти от тре­бу­е­мой чи­сто­ты вы­хло­па и тре­бу­е­мо­го КПД и ка­че­ства са­мо­го топ­ли­ва. Чем выше тре­бо­ва­ния, - тем мень­ше со­от­но­ше­ние. К чему это при­ве­дет? - к тому что такая уста­нов­ка вы­год­на там где нет ни­ка­ких тре­бо­ва­ний по эко­ло­гии, и где есть много дар­мо­во­го топ­ли­ва (от­ра­бот­ка), за ути­ли­за­цию ко­то­ро­го ещё и денег можно сру­бить.

То есть как раз си­ту­а­ция ко­то­рая и сло­жи­лась у ар­мя­ни­на на его ос­нов­ном про­из­вод­стве.


Вы­год­на ли такая уста­нов­ка для сто­рон­не­го по­тре­би­те­ля, ко­то­рый будет по­ку­пать то или иное топ­ли­во по ры­ноч­ной цене? Оку­пит ли эко­но­мия труд­но­сти экс­плу­а­та­ции?  Этот во­прос нетри­ви­а­лен и в каж­дом кон­крет­ном слу­чае ответ ока­жет­ся раз­ный.

Без ка­че­ствен­ной ав­то­ма­ти­за­ции, ма­ло­гра­мот­но­му обы­ва­те­лю такую уста­нов­ку не оси­лить, а ав­то­ма­ти­за­ция тре­бу­ет сер­ти­фи­ци­ро­ван­но­го топ­ли­ва, что сво­дит на нет всю затею с бро­со­вой от­ра­бот­кой....

Соб­ствен­но уста­нов­ки та­ко­го типа и не по­лу­чи­ли по­все­мест­но­го рас­про­стра­не­ния имен­но в силу своей спе­ци­фи­че­ской ниши при­ме­не­ния.


Прошу спе­ци­а­ли­стов вы­ска­зать­ся и по то­ва­ри­ще­ски по­пра­вить меня во всех мо­мен­тах в ко­то­рых я оши­ба­юсь. При­вет­ству­ет­сяне толь­ко то­ва­ри­ще­ская кри­ти­ка, но и кон­струк­тив­ные пред­ло­же­ния.

Граж­дан ко­то­рые будут за­би­вать об­ще­ние му­со­ром, буду сво­ра­чи­вать, а особо злост­ных.... Ну сами долж­ны по­ни­мать, не ма­лень­ки­ие...

Ав­тор­ство: 
Ав­тор­ская ра­бо­та / пе­ре­во­ди­ка
Ком­мен­та­рий ав­то­ра: 

Как и сле­до­ва­ло ожи­дать в ка­мен­та­рии по­сы­пал­ся мусор. По­вто­ряю, если ваш ка­мен­та­рий скрыт, зна­чит я счи­таю его му­со­ром.

Нач­ни­те пи­сать по сути за­дан­ных мной во­про­сов и будет вам сча­стье.

Если про­дол­жи­те за­ки­ды­вать об­суж­де­ния му­со­ром, пе­няй­те на себя. И ком­мен­та­рии могу по­те­реть и на вас самих на су­точ­ки на­ло­жить за­кля­тие мол­ча­ния.

Будь­те па­инь­ка­ми и будет вам сча­стье.

Комментарии

Аватар пользователя Miguel_Gonsalez
Miguel_Gonsalez (9 лет 10 месяцев)

Име­ет­ся в виду ка­та­ли­тич­ское из­вле­че­ние во­до­ро­да?

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 11 месяцев)

Вы с устрой­ством озна­ко­ми­лись?

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя Miguel_Gonsalez
Miguel_Gonsalez (9 лет 10 месяцев)

Так устрой­ство про рас­щеп­ле­ние воды, а Вы про рас­щеп­ле­ние уг­ле­во­до­ро­дов, на­сколь­ко я понял. Само устрой­ство живо на­пом­ни­ло схему низ­ко­вы­сот­но­го фор­си­ро­ва­ния дви­га­те­лей MW-50, хотя, на­вер­ное, де­та­ли от­ли­ча­ют­ся.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 11 месяцев)

Кста­ти да впрыск воды при­ме­ня­ют и для фор­са­жа на В-52.

Но это ко­неч­но пал­ли­а­тив, а здесь мы имеем спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ную кон­струк­цию

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Скрытый комментарий купорос (без обсуждения)
Скрытый комментарий kimo161 (без обсуждения)
Скрытый комментарий купорос (без обсуждения)
Аватар пользователя micro
micro (8 лет 6 месяцев)

В клас­си­че­ский не знаю, а в при­род­ный она во­вле­че­на весь­ма эф­фек­тив­но - в про­цесс фо­то­син­те­за.

Скрытый комментарий Dimitriys (c обсуждением)
Скрытый комментарий serguchcho (без обсуждения)
Аватар пользователя Dimitriys
Dimitriys (6 лет 5 месяцев)

Вода это оксид во­до­ро­да. При­чем у нее ко­ва­лент­ная связь, она услов­но го­во­ря "самая проч­ная" и тре­бу­ет при про­чих рав­ных боль­шое ко­ли­че­ство энер­гии для ее раз­ры­ва.

По этому - за­будь­те.

Вода хо­ро­ший рас­тво­рить, на этом все.

ЗЫ. Вроде не "по­ко­ле­ние ЕГЭ" как любят ки­чит­ся мно­гие. А ба­зо­вые вещи из курса школь­ной химии не зна­е­те.

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** от­клю­чен (хохло­про­па­ган­да) ***
Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 11 месяцев)

Не знал бы,- не спра­ши­вал.

Энер­го­ба­ланс ре­ак­ции по­ло­жи­тель­ный (пер­вые две стро­ки):

А сами про­дук­ты ре­ак­ции, - обыч­ные го­рю­чие газы, ко­то­рые тоже дают энер­гию.

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя chaoticgood_cat
chaoticgood_cat (13 лет 3 месяца)

Энер­го­ба­ланс пер­вых двух стро­чек, без­услов­но, по­ло­жи­те­лен. Энер­гия вы­сво­бож­да­ет­ся, а не тра­тит­ся.

Для пу­ще­го эф­фек­та до­бавь­те тре­тью строч­ку - энер­го­ба­ланс сжи­га­ния мо­ле­ку­лы ме­та­на без недо­стат­ка кис­ло­ро­да. И срав­ни­те цифры.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 11 месяцев)

А по­че­му вы вы­ки­ну­ли из энер­го­ба­лан­са во­до­род и угар­ный газ?

Я как раз и прошу хи­ми­ков со­ста­вить пра­виль­ное урав­не­ние энер­го­ба­лан­са не про­сто ре­ак­ции, а уста­нов­ки, с учё­том уве­ли­че­ния массы всту­па­ю­щих в ре­ак­цию ве­ществ. А не толь­ко на моль.

Мне ин­те­рес­ны кон­крет­ные цифры и фор­му­лы.

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Скрытый комментарий chaoticgood_cat (без обсуждения)
Аватар пользователя Quimiq
Quimiq (3 года 9 месяцев)

А сами про­дук­ты ре­ак­ции, - обыч­ные го­рю­чие газы, ко­то­рые тоже дают энер­гию

Цен­ность CO и во­до­ро­да - вовсе не в том, что они го­рю­чие газы, а в том, что они - цен­ней­шее сырье для хи­ми­че­ский про­мыш­лен­но­сти.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 11 месяцев)

Это из­вест­но. Но в кон­тек­сте ста­тьи это про­сто топ­ли­во. Пред­ла­гаю не от­кло­ня­еть­ся от сути

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Аватар пользователя Dimitriys
Dimitriys (6 лет 5 месяцев)

Даже если при­нять эти цифры.

Преж­де всего нам нужно "урав­но­ве­сить" ре­ак­ции по воде. А зна­чит.

При сжи­га­ние од­но­го моля ме­та­на мы по­лу­ча­ем 2 моля воды.

Это зна­чит. Нам нужно два моля ме­та­на для ре­ак­ции с ме­та­ном. То есть.

519-206х2=107.

Те­перь у нас есть во­до­ро­да 3 моля.

Энер­гия его сго­ра­ния 285х3=855.

Те­перь счи­та­ем сколь­ко по­лу­чи­ли в сумме. 855+107=962.

Но по­тра­ти­ли мы 3 моля ме­та­на. По вашим циф­рам могли по­лу­чить 1557.

А зна­чит мы по­те­ря­ли 595.

Во­прос на­хре­на? Го­ро­дить слож­но схему если проще и вы­год­нее про­сто жечь метан?

 

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** от­клю­чен (хохло­про­па­ган­да) ***
Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0 (11 лет 11 месяцев)

Имхо,Вы ошиб­лись.

НЯП прин­цип дей­ствия уста­нов­ки:

В левой части пер­во­го урав­не­ния это вода по­лу­чен­ная в пер­вой сту­пе­ни ре­ак­то­ра в ре­зуль­та­те сго­ра­ния ме­та­на.

А вода в левой части вто­ро­го урав­не­ния это вода ко­то­рую мы до­пол­ни­тель­но впрыс­ну­ли во вто­рую сту­пень ре­ак­то­ра.

То есть имеем уве­ли­че­ние массы вы­сту­пив­ших в ре­ак­цию ве­ществ, а сле­до­ва­тель­но и энер­го­ба­ланс  по­ме­нял­ся.

Ком­мен­та­рий ад­ми­ни­стра­ции:  
*** Сред­ний рос­си­я­нин нищ не толь­ко энер­ге­ти­че­ски, но и моз­га­ми (c) ***
Скрытый комментарий Dimitriys (c обсуждением)
Скрытый комментарий alex633423 (без обсуждения)
Скрытый комментарий Олежа (c обсуждением)
Аватар пользователя Олежа
Олежа (10 лет 4 месяца)

на­сколь­ко воз­мож­но во­вле­че­ние воды  такой топ­лив­ный цикл?

На раз­рыв свя­зей Н2-О по­тра­тишь не мень­ше, чем по­лу­чишь от об­рат­но­го про­цес­са. Закон со­хра­не­ния, ка­мра­ды уже от­ме­ти­ли. Тут воз­мо­жен толь­ко ва­ри­ант, что при трёх­сту­пен­ча­том сжи­га­нии можно по­не­сти мень­ше по­терь, неже­ли при двух­сту­пен­ча­том. Но вот это на­доб­но до­ка­зы­вать.

Аватар пользователя Miguel_Gonsalez
Miguel_Gonsalez (9 лет 10 месяцев)

Чисто тео­ре­ти­че­ски могут су­ще­ство­вать ка­та­ли­за­то­ры про­цес­са. Тем не менее, ма­ло­ве­ро­ят­но, что это будет де­ше­вый и до­ступ­ный ма­те­ри­ал из серии "за­черп­ни вед­ром в любой луже".

Аватар пользователя Lokki
Lokki (10 лет 1 месяц)

Пла­ти­на, пал­ла­дий, ру­те­ний.

Про­цесс го­ря­чий, по­это­му износ.

Аватар пользователя Олежа
Олежа (10 лет 4 месяца)

Ка­та­ли­за­тор вли­я­ет на толь­ко ско­рость ре­ак­ции, лиш­ней энер­гии он не при­ба­вит. Закон со­хра­не­ния все-​равно не об­ма­нешь.

Скрытый комментарий Y.Polanski (c обсуждением)
Скрытый комментарий Remchik (без обсуждения)
Скрытый комментарий Quimiq (c обсуждением)

Страницы