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热化学碘硫循环制氢流程设计与模拟
文献摘要：
在碳达峰、碳中和目标下,氢能是能源系统脱碳转型的重要载体,而热化学碘硫循环是实现大规模、高效、绿色制氢的技术之一.前期针对碘硫循环的流程设计中,Bunsen反应和HI分解反应均采用化学计量反应器,未考虑真实Bunsen反应动力学过程以及HI分解反应平衡转化率与温度的关联.基于此,该文设计产氢量100m3/h的热化学碘硫循环制氢系统流程,建立Bunsen反应动力学自定义Fortran模块,采用吉布斯自由能最小化原则模拟HI分解反应,计算系统质量平衡和能量平衡,并完成灵敏度分析和热效率评估.研究结果表明:Bunsen反应进程在一定时间后基本达到平衡;H2SO4分解率的提升有利于降低整个系统能耗;提高分解温度对提升HI平衡分解率的作用不显著;考虑系统放热量的回收利用,获得系统的理想热效率可达57.4％.该研究可为大规模碘硫循环制氢系统优化与应用提供理论依据.
文献关键词：
热化学制氢;碘硫循环;Bunsen反应;流程模拟;热效率
中图分类号：
作者姓名：
王明华;张东青;应芝
作者机构：
国能经济技术研究院有限责任公司, 北京市昌平区 102211;上海理工大学能源与动力工程学院,上海市杨浦区 200093
文献出处：
引用格式：
[1]王明华;张东青;应芝-.热化学碘硫循环制氢流程设计与模拟)[J].分布式能源,2022(06):30-36
A类：
碘硫循环,Bunsen
B类：
循环制,流程设计,碳中和目标,氢能,能源系统,脱碳转型,绿色制氢,HI,分解反应,化学计量,反应器,反应动力学,动力学过程,反应平衡,平衡转化率,产氢量,100m3,制氢系统,系统流程,自定义,Fortran,吉布斯自由能,计算系统,系统质,质量平衡,能量平衡,灵敏度分析,热效率,效率评估,H2SO4,分解率,系统能耗,分解温度,放热量,回收利用,系统优化,优化与应用,热化学制氢,流程模拟
AB值：
0.323261
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