Кафедри
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/35393
Переглянути
18 результатів
Результати пошуку
Документ Каталітичні властивості покриття Ni–V в процесі виділення водню(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Руденко, Наталія ОлександрівнаСонячна та воднева енергетика відіграють важливу роль в забезпеченні різноманітних об’єктів промисловості електричною та тепловою енергією. Одним з пріоритетних напрямів сучасної промисловості є зростання об’ємів виробництва екологічно-безпечного джерела енергії – електрохімічного синтезу водню. Сучасні методи електролізу води не задовольняють потреби в його використанні, через високу собівартість електросинтезу водно-лужного електролізу, яка залежить від матеріало- та енергоємності електролізу. Корисні витрати електроенергії для отримання енергоносія – водню на катоді і "непотрібні" витрати - на виділення кисню на аноді, залежать від перенапруги відповідних реакцій. Тому найважливішою проблемою водневої енергетики є синтез електродних матеріалів з малим перенапруженням виділення О₂ і Н₂. Електродні матеріали з низькою перенапругою дозволять зменшити питомі витрати електроенергії при отриманні водню "класичним" електролізом. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено перспективність зниження катодної і анодної перенапруги, яка становить значну частину напруги на клемах електролізера, для розробки високоефективних і конкурентоспроможних технологій отримання водню низькотемпературним електролізом лужного розчину. Для зниження перенапруги катодного виділення водню запропоновано модифікувати поверхню катодів. Нанесення незначної кількості електролітичних сплавів металів сімейства заліза з молібденом і вольфрамом на нікелеві, кобальтові, титанові і сталеві електроди суттєво (на 40–50 %) знижує перенапругу катодного виділення на них водню з розчину лугу. Використання сталевих електродів, поверхня яких модифікована ванадієм і кобальтом, дозволяє знизити падіння напругу на електролізері при електросинтезі Н₂ і О₂ на 0,2–0,3 В, що створює умови зниження енергетичних витрат і економії електроенергії.Публікація Comparison of spark channel expansion in hydrogen, oxygen and nitrogen(Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут", 2020) Korytchenko, K. V.; Kashanskyi, Yu. V.; Cherkashyn, O. V.; Belyuchenko, D. Yu.; Maksimov, A. V.; Nikorchuk, A. I.; Chernenko, P. V.The results of the spark channel expansion simulation in various gases such as hydrogen, oxygen and nitrogen have been presented. Difference in thermodynamic properties of the various gases has been taken into account. Influence of a type of gas on the discharge current, the spark resistance, the energy deposited in the spark and the spark gas-dynamic expansion has been found out. Influence of initial species concentration in mixture of nitrogen, hydrogen and oxygen on detonation initiation by spark discharge has been discussed.Документ Влияние газовых молекул из атмосферы на абсорбцию водорода нанокристаллическими пористыми (V, 10 ат.% Ti)Nx пленками(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 2016) Власов, В. В.; Гугля, А. Г.; Марченко, Ю. А.; Солопихина, Е. С.; Зубарев, Евгений НиколаевичВ работе на примере нанокристаллического тонкоплёночного нитрида ва надия (V, 10 ат.% Ti)Nx исследованы закономерности влияния газовых молекул из остаточной атмосферы внутри вакуумной камеры на термодинамические и гравиметрические характеристики пористых абсорбентов водорода. Показано, что открытая пористая структура нанокристаллических тонких плёнок активно абсорбирует не только молекулы водорода, но и более крупные молекулы. Насыщение водородом при 20⁰С приводит к тому, что достаточно большая доля газовых молекул из остаточной а мосферы оказывается заблокированной внутри пор. Вследствие этого уменьшается абсорбционная ёмкость материала (не более 3 вес.%) и повышается температура десорбции водорода (500⁰С). Высокотемпературная активация нанопористой структуры и насыщение водородом при температуре 250⁰С способствуют понижению температуры десорбции до 275⁰С и увеличению гравиметрической ёмкости до 7 вес.%.Документ Use of a hydrogen metal hydride system to increase glass production efficiency(Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України, 2019) Chorna, Natalia A.; Koshelnik, Oleksandr V.; Kruhliakova, Olha V.; Dolobovska, Olha V.Today, the most effective means of using the energy potential of the secondary energy resources of industrial enterprises is the use of cogeneration utilization systems. This makes it possible to concurrently obtain both heat and electrical energy, and significantly reduce heat losses. This paper proposes that sheet glass producing enterprises use additional utilization systems for making use of heat from glass furnace gases. The current state of hydrogen use during glass production is analyzed. A scheme of energy technology complex with a hydrogen turbine and a metal hydride system for the combined production of heat and electric energy is developed. A calculation and theoretical study has been conducted to determine the main parameters of the hydrogen heat recovery system in the range of furnace gas temperatures from 523 to 673 K, as well as the efficiency of the system application. Using the developed mathematical model of the processes of heat and mass transfer in metal hydrides, we obtained data regarding the operating parameters of the thermosorption compressor, which allowed us to determine the structural characteristics of the metal hydride system as a whole. As a result of the calculation, we obtained coolant characteristics at hydrogen circuit key points, and determined the hydrogen turbine power. The electric energy produced in it can be used for the electrolyzer of the hydrogen station of an enterprise. The oxygen generated during the electrolysis process is added to the combustion air, which will increase the combustion temperature of the fuel mixture and increase glass furnace efficiency. Thus, a complex of proposed measures for the utilization of the energy potential of glass furnace gases will allow us to increase the energy efficiency of sheet glass production and the competitiveness of glass-producing enterprises.Документ Ефективність воднолужного електролізу в залежності від технологічних парметрів корозійного та анодного розчинення алюмінію(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Руденко, Наталія Олександрівна; Байрачний, Борис ІвановичВ роботі представлені особливості синтезу водню, що виділяється в результаті розчинення сплаву алюмінію АМг. Для більш повного визначення технологічних характеристик синтезу водню були проведені дослідження об’ємів водню, що виділяється в реакторі в результаті розчинення алюмінієвого сплаву АМг. Встановлений механізм розчинення сплаву з урахуванням впливу домішок в сплаві на процес анодного розчинення. Визначені умови прискорення анодного розчинення сплаву АМг в присутності іонів хлору за умов дії «негативного диференц ефекту». Розчинення сплаву АМг в лужно-хлоридному розчині має електрохімічну природу в основі якої реалізується електрохімічний механізм відновлення водню з послідуючим процесом його дифузії в газову фазу. Хлоридні іони прискорюють активне розчинення алюмінію при густинах струму до 5 А/дм2 замість 3 А/дм2 при кімнатних температурах та шорсткості поверхні 3-5 класу (≈5 мкм). Найбільший вплив на швидкість розчинення сплаву має концентрація NaOH, температура розчинення та клас чистоти поверхні. Головним технологічним показником удосконалення електросинтезу водню є використання анодної деполяризації алюмінію, його негативних значень і як наслідок виділення водню на обох електродах. Ефект деполяризації досягається шляхом розчинення сплаву алюмінію замість реакції виділення кисню на аноді. Напруга на електролізері при цьому в 2 рази нижче в порівнянні з промисловим воднолужним електролізом. Це дає можливість економити до 50 % електроенергії. Відсутність виділення кисню робить даний процес більш безпечним.Документ Розробка характеристичних карт керування кутом випередження запалювання в водневому двигуні(Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского "Харьковский авиационный институт", 2012) Осетров, Олександр Олександрович; Кравченко, Сергій СергійовичРобота присвячена дослідженню з розробки раціональних характеристичних карт керування кутом випередження запалювання в водневому двигуні на основі обраних критеріїв оптимізації. Проаналізовано вплив кута випередження запалювання на показники двигуна та визначено принципові особливості його вибору залежно від режиму роботи водневого двигуна із якісним регулюванням складу суміші. Запропоновано чотири характеристичні карти керування кутом випередження запалювання за умови забезпечення найкращої паливної економічності та балансу між паливною економічністю та токсичністю викидів двигуна.Документ Electrochemical synthesis of hydrogen with depolarization of the anodic process(2016) Tulskiy, Gennadiy; Tulskaya, A. G.; Skatkov, L. I.; Gomozov, V. P.; Deribo, S. G.A new active composite coating for graphite gas diffusion electrode for hybrid sulfur cycle was proposed. The kinetics of oxidation of SO₂ were studied on porous graphite anodes with different catalytic coatings. It was shown that the most efficient composite coating is based on activated carbon and platinum supported on graphite gas diffusion substrate. The voltage drop in the laboratory electrochemical cell was 1.3 V at a current density of 1000 A·m⁻². This corresponds to a specific consumption of 3.1 kWh electric energy per 1 m³ of hydrogen.Документ Дослідження впливу складу газової суміші на синтез ціаністого водню(ВД "Гельветика", 2019) Авіна, Світлана Іванівна; Гринь, Григорій Іванович; Дейнека, Дмитро МиколайовичУ статті представлені основні результати досліджень щодо впливу складу вихідної газової суміші на утворення ціаністого водню окиснювальним амонолізом метану. Встановлено, що за пониженого вмісту одного з реагентів у початковій газовій суміші після реактора синтезу ціаністого водню в контактному газі присутня значна кількість компонентів суміші, що не прореагували. Виявлено, що ступінь перетворення реагентів на ціаністий водень залежить не тільки від початкової концентрації, а також і від їх співвідношення у вихідній суміші. Доведено, що максимальний ступінь перетворення аміаку та метану досягається за співвідношення компонентів повітря / (аміак + метан) в реакційній суміші, що дорівнює 3,1-3,2. Представлені дані впливу одного із компонентів вихідної реакційної суміші, а саме водню на вихід цільового продукту. Встановлено, що оптимальне значення кількості водню у вихідній газовій суміші має бути не більше 3,5%. Отримані результати досліджень можна використовувати на сучасних хімічних підприємствах для оптимізації процесу отримання ціаністого водню.Документ Вплив промоторів лужного характеру на фізико-хімічні показники каталізатора конверсії карбон (II) оксиду водяною парою(ВД "Гельветика", 2019) Лобойко, Вячеслав Олексійович; Товажнянський, Леонід Леонідович; Кобзєв, Олександр Вікторович; Сінческул, Олександр ЛеонідовичКаталітична конверсія карбон (ІІ) оксиду з водяною парою є одним із основних процесів в інтегрованих хімічних технологіях переробки вуглеводнів на продукти зв’язаного азоту. Від активності і стабільності каталізаторів, що використовуються в цьому процесі, залежить глибина переробки СО з Н2О. У цих дослідженнях наведено фізико-хімічні характеристики, такі як питома поверхня, міцність, розподіл пор за ефективними радіусами, активність, кислотність каталізатора низькотемпературної конверсії СО, промотованого лужною добавкою, який має підвищену активність порівняно з існуючим. На основі аналізу цих показників ця інтерпретація ролі лужного промотора в підвищенні якості цього каталізатора. У статті доведено, що використання промотора лужної природи RNa з масовою часткою 0,5% приводить до покращення фізико-хімічних характеристик каталізатора низькотемпературної парової конверсії карбон (ІІ) оксиду. Встановлено, що за умови такого промотування зменшується концентрація Купруму на поверхні цього контакту. Під час прожарювання за температури 225°С протягом 7 год зменшення уявної щільності супроводжується збільшенням питомого об’єму пор з ефективним радіусом від 100 до 500 Å до 65,3%. Така структура каталізатора дає змогу максимально використовувати внутрішню поверхню контакту і збільшити швидкість реакції. Крім того, механічна міцність каталізатора, промотованого лужною добавкою RNa з масовою часткою 0,5%, є на рівні промислового аналога НТК-4. Досліджено питому поверхню цього каталізатора. Її значення склало 81,0 м²/г проти 70,1 м²/г для НТК-4. Дослідний каталізатор має більшу кислотність поверхні. Визначено його активність у реакції низькотемпературної парової конверсії СО. Вона збільшилася на 19,1%. Ступінь перетворення карбон (ІІ) оксиду досягла 91,3%, а для НТК-4 ця величина відповідає 72,2%. Встановлено, що максимальна питома константа швидкості досягається за умови вмісту лужного промотора в каталізаторі на рівні 0,5% мас.Документ Researching the process of hydrogen generating from water with the use of the silicon basis alloys(Taras Shevchenko National University of Kyiv, 2019) Zipunnikov, M.; Bukhkalo, S. I.; Kotenko, A.There was researched the process of hydrogen generating from water with help of the ferrosilicon aluminium and ferrosilicon alloys with additives of the alkaline earth metals. There was studied the reaction of the considered alloys interaction under changing the NaOH solution concentration from 10% to 13,3% when the initial temperature range was from 90°С to 130°С. There was determined the necessary content of iron and calcium impurities to increase the gas evolution. The recommendations were formulated as to using the alloys of the silicon and iron with barium impurities for hydrogen generating in the gas generators.