Повышение энергоэффективности Повышение энергоэффективности народного хозяйстванародного хозяйства
ИННОВАЦИОННЫЙ ПРОЕКТ
Энерготехнологическая установка Энерготехнологическая установка получения водорода, получения водорода,
нанокристаллических гидроксидов нанокристаллических гидроксидов алюминия, тепловой и алюминия, тепловой и
электрической энергии электрической энергии
Разработка экологически чистых энерготехнологических установок - источников водорода и тепла, электрической энергии для обеспечения технологических процессов в различных отраслях промышленностии и высококачественного товарного нано-кристаллического гидроксида алюминия (бемита)
Цель проекта
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
МАШИНОСТРОЕНИЕ, МЕТАЛЛУРГИЯ- металлокерамические изделия- жаро- износоустойчивые покрытия
узлов и агрегатов механизмов-абразивные и шлифовальные
пасты- изделия гальванопластики-легирующие добавки в порошковой
металлургии
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
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
Области применения бемита
• 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.
Внедрение нанотехнологий в различные направления АПК
Эффективность применения нанокристаллического бемита
Эффективность применения нанокристаллического бемита
Зависимость момента трения от концентрации порошка бемита и
нагрузки
Зависимость температуры в зоне трения от концентрации порошка бемита и нагрузки
Триботехнические характеристики масляных cуспензий бемита
Энерготехнологическая установка КЭУ-10
Блок управляющих клапанов
Тепловое нагрузочное устройство Монтаж тепловой нагрузки
Блок теплообменниковсистема заправки алюминием
Узлы и агрегаты КЭУ-10
Блок системы управления ЭХГ
Система охлаждения
Стек топливных элементов HyPM
Аккумулятор
Водородовоздушный топливный элемент
- 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.
Параметры энерготехнологической установки КЭУ-10
1,21
0,8
1
2,2
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
Алюминий Уголь Мазут Дизельное топливо
руб.
/кВ
т.ч
Топливная составляющая без учета
«северного завоза»
Сравнительный анализ энергетического баланса северных и труднодоступных регионов
ЭТК
Al
бемит
Al
Н2 Тепло
Потребитель бемита
бемит
Al
бемит
Региональный дистрибьютор
Алюминиевый завод
Схемы функционирования энерготехнологических установок
Изготовление энерготехнологической установки
6 8-10(в зависимости от комплектации)
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;
Экономические показатели
http://www.gosniti.ruE-mail: [email protected]
тел. (499) 174-81-20; (499) 746-09-16