Электронный научный журнал
 
Diagnostics, Resource and Mechanics 
         of materials and structures
ВыпускиО журналеАвторуРецензентуКонтактыНовостиРегистрация

Все выпуски

Все выпуски
 
2024 Выпуск 1
 
2023 Выпуск 6
 
2023 Выпуск 5
 
2023 Выпуск 4
 
2023 Выпуск 3
 
2023 Выпуск 2
 
2023 Выпуск 1
 
2022 Выпуск 6
 
2022 Выпуск 5
 
2022 Выпуск 4
 
2022 Выпуск 3
 
2022 Выпуск 2
 
2022 Выпуск 1
 
2021 Выпуск 6
 
2021 Выпуск 5
 
2021 Выпуск 4
 
2021 Выпуск 3
 
2021 Выпуск 2
 
2021 Выпуск 1
 
2020 Выпуск 6
 
2020 Выпуск 5
 
2020 Выпуск 4
 
2020 Выпуск 3
 
2020 Выпуск 2
 
2020 Выпуск 1
 
2019 Выпуск 6
 
2019 Выпуск 5
 
2019 Выпуск 4
 
2019 Выпуск 3
 
2019 Выпуск 2
 
2019 Выпуск 1
 
2018 Выпуск 6
 
2018 Выпуск 5
 
2018 Выпуск 4
 
2018 Выпуск 3
 
2018 Выпуск 2
 
2018 Выпуск 1
 
2017 Выпуск 6
 
2017 Выпуск 5
 
2017 Выпуск 4
 
2017 Выпуск 3
 
2017 Выпуск 2
 
2017 Выпуск 1
 
2016 Выпуск 6
 
2016 Выпуск 5
 
2016 Выпуск 4
 
2016 Выпуск 3
 
2016 Выпуск 2
 
2016 Выпуск 1
 
2015 Выпуск 6
 
2015 Выпуск 5
 
2015 Выпуск 4
 
2015 Выпуск 3
 
2015 Выпуск 2
 
2015 Выпуск 1

 

 

 

 

 

A. B. Vandyshev, V. A. Kulikov

CALCULATING THE MAIN PARAMETERS OF A MEMBRANE REFORMER WITH A PRODUCTION RATE OF 40 m3/h DESIGNED FOR PRODUCING HIGHLY PURE HYDROGEN FROM NATURAL GAS

DOI: 10.17804/2410-9908.2015.3.109-121

The main design and technological parameters of a membrane reformer with a production rate of 40 m3H2/h, including its static flow rate characteristic, are quantitatively estimated on the basis of a mathematical model of membrane extraction of highly pure hydrogen from hydrocarbon steam conversion products. It is shown that the calculation results are in good agreement with the data found in the literature on testing a membrane reformer designed for producing highly pure hydrogen from natural gas.

Keywords: mathematical modelling, technological and design parameters, membrane converter, highly pure hydrogen, natural gas

Bibliography:

1. Gallucci F., Paturzo L., Basile A. A simulation study of the steam reforming of methane in a dense tubular membrane reactor. Int J Hydrogen Energy, 2004, no. 29, pp. 611–617.
2. Uemiya S. Brief review of steam reforming using a metal membrane reactor. Topics in Catalysis, 2004, no. 29, pp. 79–84.
3. Lukyanov B.N., Andreev D.V., Parmon V.N. Catalytic reactors with membrane separation. Chem Eng Journal, 2009, no. 154, pp. 258–266.
4. Shu J., Gradjean B.P.A., Kaliaguine S. Methane steam reforming in asymmetric Pd and Pd–Ag/porous SS membrane reactors. Appl Catal A, 1994, no. 119, pp. 305–325.
5. Vandyshev A.B., Kulikov V.A. Preparation of especially pure hydrogen at 500–700 °C from methane in high-temperature converter – membrane equipment, combined with a CH4 conversion catalyst. Chem and Petrol Eng, 2011, no. 47, pp. 327–333.
6. Vandyshev A.B., Kulikov V.A. Evaluation of preparing especially pure hydrogen from methanol and ethanol in membrane equipment, combined with a methane or carbon monoxide conversion catalyst. Chem and Petrol Eng, 2011, no. 47, pp. 536–544.
7. Vandyshev A.B., Kulikov V.A. Evaluation of efficiency of special-purity hydrogen production from products of steam conversion of methane and its close homologs in high-temperature converter – membrane equipment system using methane or carbon monoxide conversion catalyst. Chem and Petrol Eng, 2013, no. 48, pp. 566–575.
8. Vandyshev A.B., Kulikov V.A., Nikishin S.N. Increase in the efficiency of preparing especially pure hydrogen from methane in a high-temperature conversion–membrane equipment system. Chem and Petrol Eng, 2007, no. 43, pp. 660–666.
9. Chen Z., Van Y., Elnashaie S.S.E.H. Novel circulating fast fluidized-bed membrane reformer for efficient production of hydrogen from steam reforming of methane. Chem Eng Sci, 2003, no. 58, pp. 4335–4349. DOI: 10.1016/S0009-2509(03)00314-2.
10. Shirasaki Y., Tsuneki T., Ota Y., Yasuda I., Tachibana S., Nakajima H., Kobayashi K. Development of membrane reformer system for highly efficient hydrogen production from natural gas. Int J Hydrogen Energy, 2009, no. 34, pp. 4482–4487.
11. Muravyev L.L., Vandyshev A.B., Makarov V.M. Modelling of membrane extraction of hydrogen from the products of steam conversion of hydrocarbons. Theor Found of Chem Eng, 1999, no. 33, pp. 258–263.
12. Burkhanov G.S., Gorina N.B., Kolchugina N.B., Roshan N.R. Palladium alloy in hydrogen energetics. Ross Khim Zh, 2006, no. 50, pp. 36–40. (In Russian).
13. Vandyshev A.B., Makarov V.M., Muravyev L.L., Tabachnik E.B., Nikishin S.N. Modelling of high-temperature membrane apparatuses for high-purity hydrogen production. Theor Found of Chem Eng, 1996, no. 30, pp. 506–508.

             

А. Б. Вандышев, В. А. Куликов

ОЦЕНКА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕМБРАННОГО КОНВЕРТОРА ПОЛУЧЕНИЯ ОСОБО ЧИСТОГО ВОДОРОДА ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 40 м3/ч МЕТОДОМ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

На основании математической модели мембранного извлечения особо чистого водорода из продуктов паровой конверсии углеводородов проведена оценка основных конструктивных и технологических параметров мембранного конвертора производительностью 40 м3Н2/ч, включая статическую расходную характеристику. Показано, что результаты расчетов количественно хорошо согласуются с литературными данными по испытанию мембранного конвертора получения водорода высокой чистоты из природного газа.

Ключевые слова: Математическое моделирование, технологические и конструктивные парамет-ры, мембранный конвертор, особо чистый водород, природный газ.

Библиография:

  1. Gallucci F., Paturzo L., Basile A. A simulation study of the steam reforming of methane in a dense tubular membrane reactor // Int J Hydrogen Energy. – 2004. – No. 29. – P. 611–617.
  2. Uemiya S. Brief review of steam reforming using a metal membrane reactor // Topics in Catalysis. – 2004.  – No. 29. – P. 79–84.
  3. Lukyanov B. N., Andreev D. V., Parmon V. N. Catalytic reactors with membrane separation // Chem Eng Journal. – 2009. – No. 154. – P. 258–266.
  4. Shu J., Gradjean B. P. A., Kaliaguine S. Methane steam reforming in asymmetric Pd and Pd–Ag/porous SS membrane reactors // Appl Catal A. – 1994. – No. 119. – P. 305–325.
  5. Vandyshev A. B., Kulikov V. A. Preparation of especially pure hydrogen at 500–700 °C from methane in high-temperature converter – membrane equipment, combined with a CH4 conversion catalyst // Chem and Petrol Eng. – 2011. – No. 47. – P. 327–333.
  6. Vandyshev A. B., Kulikov V. A. Evaluation of preparing especially pure hydrogen from methanol and ethanol in membrane equipment, combined with a methane or carbon monoxide conversion catalyst // Chem and Petrol Eng. – 2011. – No. 47. – P. 536–544.
  7. Vandyshev A. B., Kulikov V. A. Evaluation of efficiency of special-purity hydrogen production from products of steam conversion of methane and its close homologs in high-temperature converter – membrane equipment system using methane or carbon monoxide conversion catalyst // Chem and Petrol Eng. – 2013. – No. 48. – P. 566–575.
  8. Vandyshev A. B., Kulikov V. A., Nikishin S. N. Increase in the efficiency of preparing especially pure hydrogen from methane in a high-temperature conversion–membrane equipment system // Chem and Petrol Eng. – 2007. – No. 43. – P. 660–666.
  9. Chen Z., Van Y., Elnashaie S. S. E. H. Novel circulating fast fluidized-bed membrane reformer for efficient production of hydrogen from steam reforming of methane // Chem Eng Sci. – 2003. – No. 58 (19). – P. 4335–4349. – DOI: 10.1016/S0009-2509(03)00314-2.
  10. Development of membrane reformer system for highly efficient hydrogen production from natural gas / Y. Shirasaki, T. Tsuneki, Y. Ota, I. Yasuda, S. Tachibana, H. Nakajima, K. Kobayashi // Int J Hydrogen Energy. – 2009. – No. 34. – P. 4482–4487.
  11. Muravyev L. L., Vandyshev A. B., Makarov V. M. Modelling of membrane extraction of hydrogen from the products of steam conversion of hydrocarbons // Theor Found of Chem Eng. – 1999. – No. 33. – P. 258–263.
  12. Palladium alloy in hydrogen energetics / G. S. Burkhanov, N. B. Gorina, N. B. Kolchugina, N. R. Roshan // Ross Khim Zh. – 2006. – No. 50. – P. 36–40. (In Russian).
  13. Modelling of high-temperature membrane apparatuses for high-purity hydrogen production / A. B. Vandyshev, V. M. Makarov, L. L. Muravyev, E. B. Tabachnik, S. N. Nikishin // Theor Found of Chem Eng. – 1996. – No. 30. – P. 506–508.
             
PDF      

Библиографическая ссылка на статью

Vandyshev A. B., Kulikov V. A. Calculating the Main Parameters of a Membrane Reformer with a Production Rate of 40 M3/h Designed for Producing Highly Pure Hydrogen from Natural Gas // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. - 2015. - Iss. 3. - P. 109-121. -
DOI: 10.17804/2410-9908.2015.3.109-121. -
URL: http://dream-journal.org/issues/content/article_31.html
(accessed: 19.04.2024).

 

импакт-фактор
РИНЦ 0.42

категория К2
в перечне ВАК

МРДМК 2024
ЦКП Пластометрия
НЭБ РИНЦ
Google Scholar


РНБ
Лань

 

Учредитель:  Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук
Главный редактор:  С.В.Смирнов
При цитировании ссылка на Электронный научно-технический журнал "Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures" обязательна. Воспроизведение материалов в электронных или иных изданиях без письменного разрешения редакции запрещено. Опубликованные в журнале материалы могут использоваться только в некоммерческих целях.
Контакты  
 
Главная E-mail 0+
 

ISSN 2410-9908 Регистрация СМИ в Роскомнадзоре Эл № ФС77-57355 от 24 марта 2014 г. © ИМАШ УрО РАН 2014-2024, www.imach.uran.ru