Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Copy of Hazırlayanlar:

No description
by

Rojda Özcan

on 25 December 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Copy of Hazırlayanlar:

Hidrojen Gazı Üretim Yöntemleri
Fosil Yakıtlardan Hidrojen Üretimi-Doğalgazın Buhar Reformasyonu
Parçalı Oksidasyon
Doğalgazın Termal Olarak Parçalanması
Kömür Gazlaştırılması
Biokütleden Hidrojen Üretimi
Sudan Hidrojen Üretimi-Elektroliz
Suyun Direk Termal Ayrıştırılması(Termoliz)
Bor Mineralinden Hidrojen Üretimi
Fotoliz
Termokimyasal Çevrimler
Doğalgazın Su Buharı Reformasyonu İle Hidrojen Üretimi
Hidrojenin en yaygın üretim yöntemi ise doğalgaz buhar reformasyonu olup dünya hidrojen üretiminin yaklaşık %50’sini karşılamaktadır.
Doğalgaz su buharı reformasyonunda üç ana bölüm; reformasyon, su-gaz dönüşüm reaksiyonu ve gaz saflaştırma bulunmaktadır.
Şekilde gösterildiği gibi besleme yatağında doğalgaz katalizör ile iletişimi engellemek için ilk olarak kükürtten arındırılır. Bu basamakta üründen geri döndürülen küçük bir miktar hidrojen kullanılır.
Hazırlayanlar:
151620111028 Münevver DOBUR 151620121058 Rojda ÖZCAN
151620121012 Büşra BİCAN 151620131024 Batuhan ENER



DOĞALGAZ VE SU BUHARINDAN HİDROJEN GAZI ÜRETİMİ


Hidrojen Gazı(H2) Temel Özellikleri
Hidrojen, evrenin kütlesinin %75'ni oluşturan ve evrende en çok bulunan elementtir.

Renksiz, kokusuz, havadan 14.4 kez daha hafif ve tamamen zehirsiz bir gazdır.


Normal şartlar altında hidrojen biatomik gaz (H2) halinde bulunur.
Hidrojen doğada serbest halde bulunmaz, bileşikler halinde bulunur. En çok bilinen bileşiği ise sudur.


Neden Hidrojen Gazı???
Hidrojen, kendine has bazı özellikleri ile ideal bir enerji taşıyıcısıdır.


Hidrojen gazının yakılması sonucunda ortama sadece su/su buharı çıkar. Bu nedenle hidrojen gazlı kaynak makineleri çevre kirliliği yapmaz.

Hidrokarbonlardan ve sudan üretilebilir.
Doğrudan güneş enerjisinden hidrojen üretimi (foto elektrokimyasal veya foto biyolojik üretim) prosesleri yoğun bir şekilde araştırılmaktadır.
Boru hattı veya tankerlerle çok uzak mesafelere taşınabilir.

Hidrojen Gazı Üretimi
Hidrojen evrende bolca bulunan bir malzeme olup, tüm maddelerin yaklaşık olarak ¾’lük bir oranını kapsar.

Dünya üzerinde serbest olarak dolaşan hidrojen miktarı çok düşüktür. Atmosferde yaklaşık olarak on binde 7 oranında bulunur. Bu yüzden hidrojen üretilmelidir.

Hidrojenin yerel kaynakları fosil yakıtlar(CxHy) ve su(H2O) olarak gösterilebilir.
Günümüzde hidrojen çoğunlukla doğalgaz, petrol ve kömür gibi fosil yakıtlardan üretilmektedir.

Doğalgazın Su Buharı Reformasyonu İle Hidrojen Üretimi

Hidrojen sülfür (H2S) bileşiği daha sonra çinko oksit (ZnO) yataklarından dışarıya çıkarılır ve öncül işlemden sonra doğalgaz 2,6 MPa basınçtaki doğalgaz buhar düzenleyicisine gönderilir.
Bu karışım gazı daha sonra yüksek sıcaklık dönüşüm ve düşük sıcaklık dönüşüm reaktörlerine aktarılır. Bu reaktörlerde su-gaz dönüşüm reaksiyonu karbondioksitin (CO2) %92’sini hidrojene çevirir ve basınç salınımlı adsorbsiyon (PSA) ünitesi kullanılarak saflaştırılır.
Düzenleyici birincil olarak PSA gazları ile doldurulur, fakat bir miktar doğalgaz toplam düzenleyicin yakıt ihtiyacını sağlamak için kullanılır. PSA gazları CO2 (%55 mol), H2 (%27 mol), CH4 (%14 mol), CO (%3 mol), N2 (%0,4 mol) ve bir miktar su buharından ibarettir.
Genellikle buhar metan reformasyon sisteminin verimliliği %65-75 arasında değişmektedir.
Hidrojen üretimi oldukça geniş ve büyüyen bir endüstridir.
Hidrojen ekonomisi, taşıtların ve elektrik dağıtım şebekesinin dengelenmesi
için ihtiyaç duyulan enerjinin, hidrojen(H2
) olarak depolandığı, varsayılan bir gelecek ekonomisidir.
Hidrojen Yakıtlı Arabalar
Hidrojen Yakıtlı Uçaklar
Hidrojen Yakıtlı Makineler
Nükleer Teknolojiler


Hidrojen Ekonomisi

Petrol, doğalgaz ve kömür için sarf ettiğimiz döviz miktarları giderek düşecek, neticede bütün yakıt ihtiyacımızı kendi birincil enerji kaynaklarımızla sağlamış olacağız.
Fosil yakıt ithal etmek mecburiyetinden kurtulacağız.
Hidrojen enerjisi teknolojileri Türkiye’ye girecek, bazılarını Türk mühendisleri yaratacak ve bu konuda bilgi birikimi olacaktır.
Yeni iş sahaları açılacak, hem tarımda ve hem de sanayide istihdam yaratılacaktır.
Türkiye ürettiği fazla hidrojeni Avrupa’ya satıp döviz kazanacaktır.
Küresel ısınmanın, hava kirliliğinin ve asit yağmurlarının getirdiği zararlar ortadan kalkacak,
Türkiye temiz çevreye kavuşacaktır.
Türkiye Kyoto Protokolü kurallarına uymuş olacaktır.
Türkiye teknoloji ihraç eden bir memleket olacak, kalkınmasını hızlandıracak, ekonomik bağımsızlığımızı sağlayacak ve çağdaş uygarlığa erişecektir.”
*Kyoto Protokolü

Hidrojen enerjisi’ne geçmenin Türkiye’ye faydaları

KÜTLE DENKLİKLERİ
CH4 + H2O (1100 °C) → CO + 3H2 (ΔH= +206,16 kJ/mol CH4 ) (3.1)
CO + H2O → CO2 +H2 (ΔH= - 41,15 kJ/mol CO) (3.2)
Temel= 100 kmol CH4 ( 1600 kg )
Denklem 3.1 e göre çıkacak olan H2 miktarı hesaplanır:
100 kmol CH4 X 3 kmol H2 / 1 kmol CH4 = 300 kmol H2
Denklem 3.2 den ise CO’ dan üretilen H2 miktarı bulunur:
Denklem 3.1 in ürünü olan CO denklem 3.2. de su ile tepkimeye girerek H2 oluşturur:
Öncelikle CO miktarı hesaplanır :
100 kmol CH4 * 1 kmol CO / 1 kmol CH4 =100 kmol CO
Şimdi denklem 3.2. yardımıyla H2 miktarı bulunur:
100 kmol CO * 1 kmol H2 / 1 kmol CO = 100 kmol H2
3.1. ve 3.2. den gelen toplam H2 miktarı = 300 kmol + 100 kmol = 400 kmol H2
400 kmol H2 * 2 kg H2 / 1 kmol H2 = 800 kg


CH4 + H2O (1100 °C) → CO + 3H2 (ΔH= +206,16 kJ/mol CH4 ) (3.1)
CO + H2O → CO2 +H2 (ΔH= - 41,15 kJ/mol CO) (3.2)

Temel : 29 Nm^3/h* CH4 ve 132 kg/h H20(buhar)

Normal şartlar altında ideal gazlar 22,4 L hacim kaplamaktadır.
29 m^3/h * 1000 L / 1 m^3 * 1 mol CH4 / 22,4 L * 1 kmol CH4 / 1000 mol CH4 =
1,2946 kmol CH4/h
132 kg /h H2O * 1 kmol H20 / 18 kg H2O = 7,33 kmol H2O

* 1 saatte 0 °C ve 1 atm(101,3 kPa) de akan gazın hacmi

%70 verimle ve fabrika verileriyle hesaplanması
TEŞEKKÜRLER

Enerji Denklikleri

𝐶𝐻_4 + 𝐻_2 𝑂 (1100 °𝐶) → 𝐶𝑂 + 3𝐻_2 (ΔH= +206,16 kJ/mol CH4 ) (3.1)
𝐶𝑂 + 𝐻_2 𝑂 → 𝐶𝑂_2 +𝐻_2 (ΔH= - 41,15 kJ/mol CO) (3.2)
Tablo H’deki formasyon entalpileri kullanılarak:
∆𝐻_1=𝐻_Ü−𝐻_𝑅
=(906,22 𝑚𝑜𝑙∗(−100,52(𝑘𝑗/𝑚𝑜𝑙))) −(388,38 𝑚𝑜𝑙∗(−74.85(𝑘𝑗/𝑚𝑜𝑙))+6423,78 𝑚𝑜𝑙∗(−241,83(𝑘𝑗/𝑚𝑜𝑙)))
=1.491.439,726 𝑘𝑗∗1𝑀𝑗/1000𝑘𝑗=1.491,44𝑀𝑗

∆𝐻_2=𝐻_Ü−𝐻_𝑅
=(634,354 𝑚𝑜𝑙∗(−393,5 (𝑘𝑗/𝑚𝑜𝑙)))−(271.866 mol∗(−100,52(kj/mol))+5789,426 mol∗(−241,83(kj/mol)))
=1.177.766,561𝑘𝑗∗1𝑀𝑗/1000𝑘𝑗=1.177,77𝑀𝑗

∆𝐻_𝑇=∆𝐻_1+∆𝐻_2
=1.491,44+1.177,77=2.669,21𝑀𝑗
Full transcript