Энерготехнологическая установка получения

ИННОВАЦИОННЫЙ ПРОЕКТ
Энерготехнологическая установка
получения водорода,
нанокристаллических гидроксидов
алюминия, тепловой и
электрической энергии
Повышение энергоэффективности
народного хозяйства
Цель проекта
Разработка
экологически
чистых
энерготехнологических установок - источников
водорода и тепла, электрической энергии для
обеспечения
технологических
процессов
в
различных
отраслях
промышленностии
и
высококачественного
товарного
нанокристаллического гидроксида алюминия (бемита)
Срок окупаемости проекта
1-2 года
Основная
идея
технологии
состоит
в
использовании алюминия как в качестве сырья для
производства нанокристаллических гидроксидов
алюминия, так и промежуточного энергоносителя
для производства водорода и энергии при
окислении алюминия в воде
По распространенности алюминий занимает
первое место среди металлов и третье после
кислорода и кремния среди химических элементов
(8,8 % масс.). Вследствие инертности в обычных
условиях
его
хранение
и
транспортировка
безопасны и не требуют создания какой-либо
специфической инфраструктуры
Исходные компоненты и продукты реакции –
экологически чистые вещества
Области применения бемита
МАШИНОСТРОЕНИЕ, МЕТАЛЛУРГИЯ
- металлокерамические изделия
- жаро- износоустойчивые покрытия
узлов и агрегатов механизмов
-абразивные
и
шлифовальные
пасты
- изделия гальванопластики
-легирующие добавки в порошковой
металлургии
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО, ПИЩЕВАЯ
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
очистка
грунтовых
вод
от
удобрений
- сорбция токсичных пигментов при
производстве масел, растительных и
животных жиров
нанофильтры
в
технологиях
выделения антибиотиков,
белков,
витаминов, очистке от бактерий
ХИМИЧЕСКАЯ, НЕФТЕХИМИЧЕСКАЯ
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
- носители катализаторов производства
химической
продукции,
риформинга
нефти
- катализаторы комплексной очистки
отходящих газов вредных производств,
автомобильного транспорта
- сорбенты, фильтрующие материалы
- наполнитель в резинотехнических
изделиях, полиуретанов, пластмасс
- производство оксидов алюминия
СТРОИТЕЛЬНАЯ ИНДУСТРИЯ
- ускоритель схватывания и твердения
цементных систем
- антипирены, защитные огнестойкие
покрытия
- производство лаков, красок
- производство
декоративных
материалов
Внедрение нанотехнологий в различные
направления АПК
• Получены новые накокомпозиционные материалы, улучшающие
качество сельскохозяйственной техники, повышающие ее
прочность, износоустойчивость и устойчивость к коррозии.
• При
техническом
сервисе
благодаря
применению
наноматериалов можно значительно (до 1,5-4 раз) увеличить
ресурс работы машин, уменьшить вредные выбросы и
эксплутационные затраты (в том числе расход топлива)
• Перспективными направлениями применения нанотехнологий
являются упрочнение и восстановление деталей путем
напыления нанопорошков на рабочие поверхности деталей для
повышения их износостойкости. В ГОСНИТИ для этих целей
используют оксиды алюминия.
Эффективность применения
нанокристаллического бемита
Эффективность применения
нанокристаллического бемита
Триботехнические характеристики масляных
cуспензий бемита
Зависимость момента трения от
концентрации порошка бемита и
нагрузки
Зависимость температуры в
зоне трения от концентрации
порошка бемита и нагрузки
Энерготехнологическая установка КЭУ-10
Узлы и агрегаты КЭУ-10
Блок управляющих
клапанов
Тепловое нагрузочное
устройство
Монтаж тепловой нагрузки
система заправки алюминием
Блок теплообменников
Водородовоздушный топливный элемент
Блок системы
управления ЭХГ
Аккумулятор
Стек топливных
элементов HyPM
Система
охлаждения
Параметры энерготехнологической установки
КЭУ-10
- производительность по водороду 10,0 нм3/ч;
- производительность по бемиту 15,6 кг/ч;
- тепловая мощность 41,5 кВт;
-электрическая
мощность
при
использовании
топливного элемента10,8 кВт;
- коэффициент использования тепла топлива 71,4 %;
- точка росы получаемого водорода - 29°С.
Сравнительный анализ энергетического баланса
северных и труднодоступных регионов
2,50
Топливная
составляющая без учета
«северного завоза»
2,2
руб./кВт.ч
2,00
1,50
1,21
1
1,00
0,8
0,50
0,00
Алюминий
Уголь
Мазут
Дизельное топлив о
Схемы функционирования энерготехнологических установок
ЭТК
Алюминиевый завод
Н2
Тепло
Al
Потребитель бемита
Региональный
дистрибьютор
бемит
Изготовление энерготехнологической
установки
6
8-10
(в зависимости от комплектации)
Экономические показатели
При реализации оксида алюминия ─ сверхрентабельное
производство водорода и энергии.
При возврате оксида в воспроизводство алюминия ─
топливная составляющая себестоимости получаемой в
автономных КЭУ энергии – 0,11 $/кВт-ч;
http://www.gosniti.ru
E-mail: gosniti@list.ru
тел. (499) 174-81-20; (499) 746-09-16