Buy (625 RUB)
|Generate QR code
Open Access
Subscription or Fee Access
Catalysts and the Process for Low-Temperature Conversion of ortho-Hydrogen to Liquid para-Hydrogen. Review Paper
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-5-346-358
Abstract
The review paper deals with problems of generation of liquid para-hydrogen via the catalytic ortho-para-conversion (OPC) of molecular hydrogen at cryogenic temperatures, with the appropriate catalysts and some problems of the catalyst operation in liquid hydrogen generators. Procedures for estimating the catalyst activity to OPC and calculation of the capacity of liquid hydrogen generators are described. The most important papers are discussed, which concern the application of OPC catalysts for liquid hydrogen generators. A procedure is described for processing of experimental data on the catalyst to be used for calculation of lab-scale and industrial liquid hydrogen generators operating at different temperatures.
About the Authors
A. V. Zhuzhgov
Boreskov Institute of Catalysis, Novosibirsk
Russian Federation
Russian Federation
O. P. Krivoruchko
Boreskov Institute of Catalysis, Novosibirsk
Russian Federation
Russian Federation
L. A. Isupova
Boreskov Institute of Catalysis, Novosibirsk
Russian Federation
Russian Federation
O. N. Martyanov
Boreskov Institute of Catalysis, Novosibirsk; Novosibirsk State University
Russian Federation
Russian Federation
V. N. Parmon
Boreskov Institute of Catalysis, Novosibirsk; Novosibirsk State University
References
1. Радченко Р.В., Мокрушин А.С., Тюльпа В.В. Водород в энергетике. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та. 2014. 229 с.
2. Hydrogen production and storage (International energy agency) [Электронный ресурс]: URL: https://www.iea.org/ publications/freepublications/publication/hydrogen.pdf (дата обращения 31.07.2017).
3. Thechnology Roadmap (Hydrogen and Fuel Cell) [Электронный ресурс]: URL: http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapHydrogenandFuelCells.pdf (дата обращения 31.07.2017).
4. Hydrogen production & Distribution [Электронный ресурс]: URL: https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/essentials5.pdf (дата обращения 31.07.2017).
5. CO2 Free Energy Supply Chain to Japan with Liquid Hydrogen [Электронный ресурс]: URL: https://www.iea.org/media/workshops/2014/asiahydrogenworkshop/1.17_IEAWSKHIR2_Kawasaki.pdf (дата обращения 31.07.2017).
6. Буянов Р.А., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2017. Т. 17. № 5. С. 390.
7. Фаркаш Л. // Успехи физических наук. 1935. Т. 15. Вып. 3. С. 347.
8. Cunnigham C.C., Johnston H.L. // J. Amer. Chem. Soc. 1958. Vol. 80(10). P. 2377.
9. Acres G.I.K., Eley D.D., Trillo I.M. // J. Catalysis. 1965. Vol. 4(1). P. 12.
10. Sandler G.L. // J. Phys. Chem. 1954. Vol. 58(1). P. 54.
11. Wigner E. // Z. Phys. Chem. 1933.Vol. 23. P. 28.
12. Weitzel D.H., Loebenstein W.V., Draper J.W., Park O.F. // J. Res. Nat. Bur. Standards. 1958. Vol. 60(3). P. 221.
13. Grilly E.R. // Rev. Scient. Instrum. 1953. Vol. 24(1). P. 1.
14. Wallner Th., Lohse-Bush H., Gurski S., Duoba M., Thiel W., Martin D., Korn Th. // International Journal of Hydrogen Energy. 2008. Vol. 33. P. 7607.
15. Barrick P.L., Weitzel D.H., Connolly T.W. // Adv. Cryogen. Eng. 1966. Vol. 1. P. 285.
16. Wakao N., Smith J.M., Selwood P.W. // J. Catalysis. 1963. Vol. 1(1). P. 62.
17. Wakao N., Smith J.M., Selwood P.W. // A. I. Ch. E. J. 1962. Vol. 8(2). P. 478.
18. Keeler R.N., Timmerhans K.D. // Proc. Cryogenic Eng Conf. 1958. Vol. 4. P. 296.
19. Laquer H.L., Hammel E.F. // Rev. Scient. Instrum. 1957. Vol. 28. P. 875.
20. Kinley Mc., Schmauch G. // Adv. Cryogen. Eng. 1964. Vol. 9. P. 217.
21. Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева. Система кислородноводородных разгонных блоков на базе РБ КВТК [Электронный ресурс]: URL: http://www.webcitation.org/66yG2cLJ4 (дата обращения 31.07.2017).
22. Кислородно-водородный разгонный блок «12КРБ» [Электронный ресурс]: URL: http://web.archive.org/web/20131204022148/http://www.khrunichev.ru/main.php?id=51 (дата обращения 31.07.2017).
23. Rocket and Space Technology (Rocket propellants) [Электронный ресурс]: URL: http://www.braeunig.us/space/propel.htm (дата обращения 31.07.2017).
24. Об открытии компанией BMW первой в мире общественной водородной станции [Электронный ресурс]: URL: https://www.drive.ru/news/bmw/55a8b93395a6560c540001e4.html (дата обращения 31.07.2017).
25. Информационное сообщение о различных вариантах аккумулирования водорода как топлива для электрокаров [Электронный ресурс]: URL: http://novostey.com/science/news160190.html (дата обращения 31.07.2017).
26. Современные технологии хранения водорода, разработанные BMW GROUP [Электронный ресурс]: URL: https://www.stfc.ac.uk/stfc/cache/file/F45B669C-73BF-495BB843DCDF50E8B5A5.pdf (дата обращения 31.07.2017).
27. Битопливный (бензин/жидкий водород) автомобиль корпорации BMW. Создан на базе BMW 7 серии. [Электронный ресурс]: URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/BMW_Hydrogen_7 (дата обращения 31.07.2017).
28. Буянов Р.А., Зельдович А.Г., Пилипенко Ю.К. // Химическая промышленность. 1961. №. 2. С. 31.
29. Буянов Р.А., Зельдович А.Г., Пилипенко Ю.К. // Приборы и техника эксперимента. 1961. №. 2. С. 188.
30. Buyanov R.A., Zel’dovich A.G., Pilipenko Yu.K. // Gryogenics. 1962. Vol. 2(3). P. 143.
31. Буянов Р.А. // Кинетика и катализ. 1960. Т. 1. Вып. 2. С. 306.
32. Буянов Р.А. // Кинетика и катализ. 1960. Т. 1. Вып. 3. С. 418.
33. Weitzel D.H., Park O.P. // Rev. Scient. Instrum. 1956. Vol. 27(61). P. 57.
34. Gianque W.F. // Rev. Scient. Instrum. 1954. Vol. 25. P. 886.
35. Arend Vander P.C. // Chem. Engng. 1961. Vol. 57(10). P. 1961.
36. Sandler Y.L. // J. Phys. Chem. 1954. Vol. 58(1). P. 54.
37. White D., Lassettre E.N. // J. Chem. Phys. 1960. Vol. 32(1). P. 72.
38. Kalckar F., Teller E. // Proc. Roy. Soc A. 1935. Vol. 150. P. 520.
39. Модульная щелочная водородно-кислородная система «ЭСМ-10/1,0-М» производства ООО «АСК Технологии» [Электронный ресурс]: URL: http://www.ask-technology.ru/production/index.html
40. Электролизная установка ФВ-250М, а также другая продукция самого крупного российского изготовителя электролизного оборудования для производства водорода и кислорода методом электролиза воды — ОАО «Уралхиммаш» [Электронный ресурс]: URL: http://ekb.ru/catalog/elektrolizery/ (дата обращения 31.07.2017).
41. Окунев А.Г., Пархомчук Е.В., Лысиков А.И., Парунин П.Д., Семейкина В.С., Пармон В.Н. // Успехи химии. 2015. Т. 84. № 9. С. 981.
42. Козлова Е.А., Пармон В.Н. // Успехи химии. 2017. Т. 86. DOI: https://doi.org/10.1070/RCR4739 (в печати).
43. Anschutz R.H. // Adv. Cryogen. Eng. 1960. Vol. 5. P. 62.
44. Mandell B., White L.E. // Adv. Cryogen. Eng. 1960. Vol. 5. P. 120.
45. Буянов Р.А. // Кинетика и катализ. 1960. Т. 1. Вып. 4. С. 617.
46. А. с. 259835 СССР. Способ низкотемпературного превращения орто-водорода в пара-водород / Р.А. Буянов, О.П. Криворучко. 1970; Бюл. № 3. С. 1.
47. А. с. 253773 СССР. Способ низкотемпературного превращения о-водорода в п-водород / Р.А. Буянов, О.П. Криворучко. 1970; Бюл. № 31. С. 1.
48. Буянов Р.А., Криворучко О.П., Кефели Л.М., Останькович А.А. // Кинетика и катализ. 1968. Т. 9. Вып. 2. С. 379.
49. Криворучко О.П., Буянов Р.А. // Кинетика и катализ. 1970. Т. 11. Вып. 2. С. 524.
50. Рыжак И.А., Криворучко О.П., Буянов Р.А. Кефели Л.М., Останькович А.А. // Кинетика и катализ. 1969. Т. 10. Вып. 2. С. 377.
51. Дзисько В.А., Носкова С.П., Борисова М.С., Болгова В.Д., Каракчиев Л.Г. // Кинетика и катализ. 1974. Т. 15. Вып. 3. С. 751.
52. Симонова Л.Г., Борисова М.С., Дзисько В.А., Степашкина С.Н., Каракчиев Л.Г. // Кинетика и катализ. 1975. Т. 16. Вып. 4. С. 1036.
53. Носкова С.П., Борисова М.С., Дзисько В.А. // Кинетика и катализ. 1975. Т. 16. Вып. 2. С. 497.
54. Катализатор НИАП-15-09 для очистки технологических и отходящих газов ООО «НИАП-КАТАЛИЗАТОР» [Электронный ресурс]: URL: http://niap-kt.ru/ru/production/katalizator-6/132-katalizator-ochistki-tekhnologicheskikhgazov-ot-kisloroda-niap-15-09 (дата обращения 31.07.2017).
55. Васильев Д.И., Шальников А.И. // Приборы и техника эксперимента. 1958. №. 4. С. 106.
56. Bachmann L., Bechtold E., Cremer E. // J. Catal. 1962. Vol. 1. P. 113.
57. Fukutani F., Sugimoto T. // Progress in Surface Science. 2013. Vol. 88. P. 279.
58. Andrews L., Wang X. // J. Chem. Phys. 2004. Vol. 121(10). P. 4724.
59. Petitpas G., Aceves S.M., Matthews M.J., Smith J.R. // International Journal of Hydrogen Energy. 2014. Vol. 39. P. 6533.
60. Кузьменко И.Ф., Морковкин И.М., Сайдаль Г.И., Безруков К.В., Румянцев Ю.Н. // Технические газы. 2009. № 2. С. 31.
61. Зельдович А.Г., Пилипенко Ю.К. // Приборы и техника эксперимента. 1964. №. 5. С. 203.
62. Баррон Р.Ф. Криогенные системы: Пер. с англ. 2-е изд. М: Энегроатомиздат. 1989. 408 с.
63. Кузьменко И.Ф., Румянцев Ю.Н., Сайдаль Г.И. // Технические газы. 2008. №. 1. С. 53.
64. Ленский А.Б., Черемных О.Я., Лавренченко Г.К. // Технические газы. 2013. №. 5. С. 3.
65. Черемных О.Я. // Технические газы. 2012. №. 2. С. 31.
66. Горбатовский Ю.В., Кузьменко И.Ф. // Холодильный бизнес. 2003. №. 2. С. 34.
67. Сайдаль Г.И., Горбатовский Ю.В., Куприянов В.И. // Альтернативная энергетика и экология. 2005. Т. 21. №. 2. С. 30.
68. Кузьменко И.Ф., Морковкин И.М., Гуров Е.И. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2004. №. 2. С. 22.
69. Ожижитель водорода ОАО «НПО ГЕЛИЙМАШ» [Электронный ресурс]: URL: http://www.geliymash.ru/products/124/540/ (дата обращения 31.07.2017).
70. Kawasaki, Hydrogen Road — hydrogen production, liquefaction of hydrogen, marine transport, storage and ground transport, utilization of hydrogen [Электронный ресурс]: URL: http://global.kawasaki.com/en/stories/hydrogen/index.html
71. О строительстве завода по производству жидкого водорода в Магаданской области (Информационное сообщение за 25.09.2013) [Электронный ресурс]: URL: http://council.gov.ru/press-center/news/35110/
72. О строительстве завода по производству жидкого водорода в Магаданской области (Информационное сообщение за 08.12.2014) [Электронный ресурс]: URL: http://council.gov.ru/press-center/news/49461/ (дата обращения 31.07.2017).
73. О строительстве завода по производству жидкого водорода в Магаданской области (Информационное сообщение за 25.06.2015) [Электронный ресурс]: URL: http://www.49gov.ru/press/press_releases/index.php?id_4=7059 (дата обращения 31.07.2017).
Review
For citations:
Zhuzhgov A.V., Krivoruchko O.P., Isupova L.A., Martyanov O.N., Parmon V.N. Catalysts and the Process for Low-Temperature Conversion of ortho-Hydrogen to Liquid para-Hydrogen. Review Paper. Kataliz v promyshlennosti. 2017;17(5):346-358. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-5-346-358
Views:
2274
Email this article 