Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА ИЗ СЕРОВОДОРОДА В ЧЕРНОМ МОРЕ

https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.01-03.049-055

Полный текст:

Аннотация

Сульфид водорода – кислый газ – считается веществом, вредным для окружающей среды. В качестве промышленного побочного продукта его получают главным образом во время обработки топлива. В природе сульфид водорода встречается во многих газовых скважинах, а также в газовых гидратах и газонасыщенных отложениях, особенно на дне Черного моря, где 90 % морской воды насыщено анаэробными микроорганизмами.
Аноксические условия существуют в самых глубоких частях данного бассейна на протяжении почти 7 300 лет – их появление вызвано расслоением водной толщи по плотности вследствие значительного притока средиземноморских вод через Босфор около 9 000 лет назад. Предполагается, что в данном регионе H2S генерируется серосодержащими бактериями со скоростью приблизительно 10 000 тонн в день, и это создает серьезную угрозу экологии, поскольку постоянно снижает количество живых организмов в Черном море. Поверхность раздела кислородно-водородных сульфидов расположена на глубине 150–200 м ниже поверхности, и в более глубоких слоях концентрация H2S начинает равномерно расти до отметки 1 000 м и, наконец, достигает
почти постоянного значения 9,5 мг/л на глубине 1 500 м.
Сульфид водорода потенциально обладает экономической ценностью, если и сера, и водород подлежат восстановлению. Исследовано несколько методов разложения H2S, включая термический, термохимический, электрохимический, фотохимический и плазмохимический методы.
В настоящей работе изучается потенциал H2S в Черном море как источника водорода, проводится оценка разработки известных технологий получения водорода из H2S, инженерная оценка производства водорода из H2S в Черном море посредством технологического проектирования на базе подхода, основанного на каталитическом термолизе солнечной энергии. Возможность применения модульной установки рассматривается для целей крупномасштабного производства.

Об авторах

С. З. Байкара
Факультет химической инженерии, Технический университет Йылдыз
Турция

Топкапы, Стамбул, 34210, Турция

тел.: 90 533 435-65-50; факс: +90 212 449-18-95



И. Х. Фиген
Факультет химической инженерии, Технический университет Йылдыз
Турция

Топкапы, Стамбул, 34210, Турция

тел.: 90 533 435-65-50; факс: +90 212 449-18-95



А. Кале
UNIDO-ICHET Стамбул
Турция


Т. Н. Везироглу
UNIDO-ICHET Стамбул Институт чистой энергии, Университет Майами, Coral Gables, Флорида 33146, США
Соединённые Штаты Америки

д-р наук (теплообмен), профессор, президент Международной ассоциации водородной энергетики, член 18 научных организаций.



Список литературы

1. Jannasch H.W., Truper H.G., Tuttle J.H. Microbial sulphur cycle in Black Sea. In: Degens E.T., Ross D.A., editors. The Black Sea–geology chemistry and biology. Tulsa, Oklahoma: American Association of Petroleum Geologists; 1974.

2. Brewer P.G., Spencer D.W. Distribution of some trace elements in Black Sea and their flux between dissolved and particulate phases. In: Degens E.T., Ross D.A., editors. The Black Sea–geology, chemistry and biology. Tulsa, Oklahoma: American Association of Petroleum Geologists; 1974.

3. Deuser W.G. Evolution of anoxic conditions in Black Sea during Holocene. In: Degens E.T., Ross D.A., editors. The Black Sea–geology, chemistry and biology. Tulsa, Oklahoma: American Association of Petroleum Geologists; 1974.

4. Tugrul S. Private communication. Middle East Technical University, Institute of Marine Sciences, Mersin Turkey, 16 February 2004.

5. Zaman J., Chakma A. Production of hydrogen and sulphur from hydrogen sulphide. Fuel Process Technol., 1995;41:159–98.

6. Luinstra E. H2S: a potential source for hydrogen. Sulphur, 1996;244: 37–47.

7. Cox B.G., Clarke P.F., Pruden B.E. Economics of thermal dissociation of H2S to produce hydrogen. Int . J. Hydrogen Energy, 1998;23(7):531–44.

8. Farajl F., Safarik I., Strausz O.P., Yildirim E., Torres M.E. The direct conversion of hydrogen sulfide to hydrogen and sulphur. Int. J. Hydrogen Energy, 1998;23(6):451–6.

9. Kaloidas V.E., Papayannakos N.G. Hydrogen production from the decomposition of hydrogen sulphide. Equilibrium studies on the system H2S/H2/Si , (i = 1, . . . , 8) in the gas phase. Int. J. Hydrogen Energy, 1987;12(6):403–9.

10. Kaloidas V., Papayannakos N. Kinetics of thermal noncatalytic decomposition of hydrogen sulphide. Chem. Eng. Sci., 1989;44(11): 2493–2500.

11. Berk D., Heidemann R.A., SvrcekW.Y., Behie L.A. Thermodynamic analysis of the thermochemical decomposition of H2S in the presence of iron sulphide. Canad. J. Chem. Eng., 1991;69:944–52.

12. Kotera, et al. US Patent No. 4039613; 1977.

13. Edlund D.J., Pledger W.A. Thermolysis of hydrogen sulphide in a metal membrane reactor. J. Membr. Sci., 1993;77(2–3):255–63.

14. Weinberg F.J. Combustion in heat-recirculating burners. In: Weinberg F.J., editor. Advanced combustion methods. New York: Academic Press; 1986. p. 183–236.

15. Hanamura K., Echigo R., Zhdanok S.A. Superadiabatic combustion in a porous medium. Int. J. Heat Mass Transfer, 1993;36(13):3201–9.

16. Slimane R.B., Lau F.S., Dihu R.J., Khinkis M., Bingue J., Saveliev A., Fridman A., Kennedy L. Production of hydrogen by superadiabatic decomposition of hydrogen sulfide. Proceedings of the 2002 U.S. DOE hydrogen program review NREL/CP-61032405.

17. Bishara A., Salman O.A., Khraishi N., Marafi A. Thermochemical decomposition of hydrogen sulfide by solar energy. Int. J. Hydrogen Energy, 1987;12(10):679–85.

18. Baykara S.Z. Experimental solar water thermolysis. Int. J. Hydrogen Energy, 2004;29(14):1459–69.

19. Baykara S.Z, Bilgen E. An overall assessment of hydrogen production by solar water thermolysis. Int. J. Hydrogen Energy, 1989;14(12):881–91.

20. Ross D.A., Uchupi E., Prada K.E., MacIlvaine J.C. Bathymetry and microtopography of Black Sea. In: Degen E.T., Ross D.A., editors. The Black Sea-geology chemistry and biology. Tulsa, Oklahoma: American Association of Petroleum Geologist; 1974.

21. Besiktepe S., Lozano C.J., Robinson A.R. On the Summer Mesoscale Variability of the Black Sea. J. Mar. Res., 2001;59(4):475–515.

22. Icmeli F., Ozil E., Baykara S.Z., Sert M. Evaluation of meteorological data and determination of solar potential of Turkey. Third Turkish Energy Congress: Ankara; 1978.

23. Asar M. Private communication. State Meteorology Organisation, Ankara, 24 February 2004.


Для цитирования:


Байкара С.З., Фиген И.Х., Кале А., Везироглу Т.Н. ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА ИЗ СЕРОВОДОРОДА В ЧЕРНОМ МОРЕ. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2019;(01-03):49-55. https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.01-03.049-055

For citation:


Baykara S.Z., Figen E.H., Kale A., Veziroglu T.N. HYDROGEN FROM HYDROGEN SULPHIDE IN BLACK SEA. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2019;(01-03):49-55. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.01-03.049-055

Просмотров: 218


ISSN 1608-8298 (Print)