천연 가스의 열 분해에 의한 토토배팅사이트 추천 생산

Ito Takamasa, Miyaura Takuto

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Ito Takamasa :박사 공학 박사, 엔지니어링, 에너지 전환 그룹, 기술 플랫폼 센터, 기술 및 인텔리전스 통합
Miyaura Takuto :에너지 변환 그룹, 기술 플랫폼 센터, 기술 및 인텔리전스 통합

이 논문은 천연 가스의 열 분해로 토토배팅사이트 추천 생산과 관련된 새로운 기술을 소개합니다. 이 기술은 다른 기존 기술보다 토토배팅사이트 추천를 생산하기 위해 에너지가 적습니다. 천연 가스로부터 유래 된 탄소는 분해 후 고체에서 수집된다. 이 기술은 저렴한 이산화탄소 (COS) 배출로 저렴한 비용으로 토토배팅사이트 추천를 생산할 것으로 예상됩니다. 가열 시스템, 일종의 촉매 및 수집 된 탄소의 취급에 따라 제안 된 다양한 시스템이 있습니다. IHI는 촉매로 철광석이있는 유동층으로 구성된 원래 시스템을 개발했습니다. 이 백서는이 기술의 개발을 소개하고 상용화를위한 계획을 세웁니다.

1. 소개

토토배팅사이트 추천의 폭이 더 많이 사용되면 탈탄화 된 사회를 설립 할 것으로 예상됩니다. 현재 천연 가스의 증기 개혁은 토토배팅사이트 추천 생산을위한 주요 기술로 인식되지만,이 기술은 COS를 대기로 방출하지 않기 위해 부산물로서의 공정을 통해 이산화탄소 (COS)를 생성하기 때문에 COS (Carby)를 생성하기 때문입니다. 대조적으로, 물 전기 분해는 COS 배출이 없다는 점에서 토토배팅사이트 추천 생산에 이상적인 기술이다. 그러나 물 전기 분해는 토토배팅사이트 추천를 생산하기 위해 많은 에너지를 소비하며 재생 가능 에너지 로이 ​​기술의 에너지 원을 커버하는 데 시간이 걸릴 것입니다. 이러한 이유로 IHI는 천연 가스의 열 분해에 기초하여 토토배팅사이트 추천 생산을위한 새로운 기술을 개발했습니다. 이 기술은 소량의 재생 에너지 및 촉매를 사용하여 비용 효율성을 보장하고 COS 배출을 최소화합니다. 이 백서는 먼저 토토배팅사이트 추천 생산에 관한 일반적인 기술을 소개 한 다음 IHI가 개발 한 천연 가스의 열 분해 특성을 정확하게 설명하고 마지막 으로이 기술의 상업화 전망을 언급합니다.

2. 토토배팅사이트 추천 생산 기술

2.1 토토배팅사이트 추천 생산의 일반 기술

표 1토토배팅사이트 추천 생산의 일반적인 기술을 보여줍니다. 천연 가스의 증기 개질은 천연 가스를 고온에서 증기와 혼합하여 토토배팅사이트 추천를 생성합니다. 현재이 기술은 사회에서 일반적이며 생산 된 토토배팅사이트 추천는 산업, 의료 서비스 등을 포함한 다양한 분야에서 사용됩니다. 그러나 프로세스 중에는 배출량의 재난이 있으며 그러한 배출량을 줄이는 데 필요합니다. 프로세스를 통해 생성 된 COS를 줄이는 방법은 주로 COS의 수집, 저장 또는 활용입니다. 최근 몇 년 동안 Certifhy ™⁽¹⁾는 36.4 g-co₂/mj_H2(4.4 kg-co₂/kg-h₂에 해당) 이하의 저탄소 토토배팅사이트 추천와 같은. 이 가치를 기준으로 세금 공제와 같은 보조금과 관련된 몇몇 시스템은 설립 중입니다.

물 전기 분해는 물에 토토배팅사이트 추천로 물을 분해하여 토토배팅사이트 추천와 산소를 물에 적용하여 토토배팅사이트 추천를 생산하는 기술입니다. 열 화학적 방정식에 따라 COS 배출은 없으며, 이는 전기가 재생 가능한 공급원에서 나온 경우 제로 COS 배출로 기술이 이상적이라는 것을 의미합니다. 그러나이 기술은 다른 기술보다 일정량의 토토배팅사이트 추천를 생산하기 위해 더 많은 에너지가 필요하기 때문에 재생 가능 에너지의 안정적인 공급이 필수적입니다.

천연 가스의 열 분해는 천연 가스를 토토배팅사이트 추천와 고체 탄소로 열 분해하는 기술입니다. 이 기술은 1 mol의 토토배팅사이트 추천를 생산하기 위해 38 kJ/mol-H₂의 상당히 낮은 에너지 입력이 필요하기 때문에, 입력 에너지보다 토토배팅사이트 추천 형태로 이론적으로 약 6 배 더 많은 에너지를 생성 할 수 있습니다. 또한, 증기 개혁은 불가피하게 생성 된 가스에서 1/5의 몰비로 COS를 도입하는 반면, 천연 가스의 열 분해는 탄소를 고체 형태로 수집 할 수있게한다. 결과적으로 천연 가스의 열 분해는 고도로 농축 토토배팅사이트 추천를 생성 할 것으로 예상됩니다.

2.2 천연 가스의 열 분해

14716_14980표 2.

Company A의 시스템은 촉매를 사용하지 않고 천연 가스를 분해하기 위해 재생 가능한 공급원에서 파생 된 전기로 생산 된 플라즈마를 사용하여 최소 1500 ° C를 사용하여 고온 필드를 생성합니다. 분해 후, 탄소 나노 미터 규모의 성분은 대기에 응집체로 매달린다. 이러한 구성 요소는 Carbon Black으로 수집 및 상용화됩니다. 회사 A는 기존 화석 연료에서 재생 에너지로 열원을 변경함으로써 COS 배출량을 줄였습니다. 이 시스템의 중요한 점은 토토배팅사이트 추천 생산량이 Carbon Black의 시장 규모에 의해 제한된다는 것입니다. Carbon Black의 글로벌 시장은 연간 수천만 톤에 달하지만 Carbon Black의 시장 규모에 따라 계산 된 토토배팅사이트 추천 생산은 최대 수백만 t/y입니다. 이 양의 토토배팅사이트 추천는 향후 에너지 원으로서 상당히 작습니다. 또한 이러한 유형의 비즈니스에는 Carbon Black 배포 경험이 필요합니다.

Company B의 시스템은 용융 금속 (TIN)을 촉매로 사용하여 천연 가스의 열 분해를 가속화합니다. 열 분해는 가스가 전기 히터로 가열되는 용융 주석을 통과 할 때 발생합니다. 탄소의 비중이 용융 금속의 비중보다 낮기 때문에, 열 분해 동안 고체 탄소가 생성되고 용융 금속의 표면에 매달린다. 탄소 슬래그를 배출하여 고도로 농축 된 토토배팅사이트 추천를 지속적으로 생성 할 수 있습니다.

회사 C 시스템에서 열 분해에 필요한 열의 일부는 생산 된 토토배팅사이트 추천에 의해 공급됩니다. 생성 된 토토배팅사이트 추천를 연소하여 열을 공급함으로써 시스템은 증기 개질의 것보다 COS 배출량을 대략 90% 줄일 수 있습니다.

Company D 's System은 철광석을 촉매로 사용하고 철광석 표면에 탄소를 수집합니다. 이 탄소는 배터리의 재료가 될 가능성이 있습니다. 그러나 배터리의 탄소는 순도의 높은 수준이어야하므로 탄소 부품의 잔류 촉매는 산 용해 등으로 제거해야합니다.

IHI의 열 분해 시스템은 세분화 철광석을 촉매로 사용하고 유체 침대 기술을 통합하여 IHI가 철광석 입자를 처리하기 위해 풍부한 지식을 축적했습니다. 이 시스템의 목표는 촉매 및 가스의 적절한 취급에 의해 농도가 90% 이상으로 유지되는 토토배팅사이트 추천를 지속적으로 생산하는 것입니다. 이 시스템에서 배출 된 탄소는 이미 환경 적으로 무해한 것으로 확인되었습니다. 그리고이 탄소는 물의 품질을 개선하고 토양을 개혁하는 데 사용되는 것으로 조사됩니다.

위에서 설명한 바와 같이, 가열 방법, 촉매 및 수집 된 탄소의 이용에 따라 다른 몇 가지 시스템이 제안된다. 이 시스템의 일반적인 문제는 생산 된 토토배팅사이트 추천보다 3 배 더 큰 양으로 공동 생산되는 탄소의 활용입니다. 이러한 시스템을 상용화하려면 대상 토토배팅사이트 추천와 탄소 사이의 시장 규모의 올바른 균형을 찾는 것이 중요합니다.

3. IHI의 열 분해 시스템에 의한 토토배팅사이트 추천 생산

IHI는 천연 가스를위한 열 분해 시스템을 개발하고 있습니다. 단일 장치의 목표 생산량은 최대 100 t/d의 토토배팅사이트 추천입니다. 이 생산량은 오늘날 토토배팅사이트 추천 질량 생산을위한 주요 기술로 인식되는 증기 개혁 시스템과 유사합니다.

그림 1시스템의 개요를 보여줍니다. 100 T의 일일 토토배팅사이트 추천 생산을 달성하기 위해, 시스템은 400 t/d의 천연 가스와 140 t/d의 철광석을 촉매로 요구한다. 철광석에는 철광석에 주로 적철광 (fe₂o₃)이라는 산화철로 존재합니다. 따라서, 시스템으로의 철광석 입력은 처음에 천연 가스와 접촉 할 때 철 (Fe)으로 감소하고 그 후에 촉매로서 기능한다. 감소 과정에서 소량의 COS가 생성되지만,이 양은 증기 개질을 통해 생성 된 것의 약 1/10으로 억제 될 수 있습니다. 열 분해 후, 토토배팅사이트 추천를 수집하고 필요에 따라 박사 후 처리되고, 탄소는 촉매의 표면에 증착되고 철과 혼합물로 배출된다. 이러한 반응에 필요한 에너지는 약 480 mWh/d이며, 이는 물 전기 분해에 필요한 전력의 약 1/7입니다. 이 값은 참조 전용이며 철광석의 구성에 따라 다릅니다. 철광석, 토토배팅사이트 추천 및 탄소에 대한 자세한 설명은 다음과 같습니다.

3.1 철광석

열 분해를위한 촉매로서,이 시스템은 일반적으로 철 및 철강 산업 전반에 분포되는 철광석을 사용합니다. 철광석의 주요 구성 요소는 적철광입니다.표 3IHI가 수행 한 기본 실험에 사용 된 철광석의 구성을 보여줍니다. 철광석의 철분 함량은 70 wt% 미만이며 모양이 세분화됩니다. 보고서에 따르면⁽²⁾호주 정부가 발표 한 철광석은 전 세계 시장 전체에 분포되어 있으며, 수백 미크론의 순서대로 직경이있는 파우더부터 몇 센티미터의 직경을 가진 램프에 이르기까지 경제적 관점에서 약 60 wt%의 철분 함량이 있습니다.

철광석 사용의 장점은 주로 다음 두 가지입니다. 첫째, 상당한 양의 25 억 t⁽²⁾는 많은 공급 업체가 매년 시장에 배포합니다. 이것은 조달 소스를 선택할 때 선택의 자유를 증가시킵니다. 둘째, 조달 비용 (무료)은 약 100 US $/t⁽³⁾. 그것은 토토배팅사이트 추천 생산의 단가를 보통 유지하는 것을 지원합니다.

3.2 토토배팅사이트 추천 농도

그림 2는 고온에서 메탄의 열 분해에 의해 생성 된 가스의 조성의 연대순 변화를 보여준다. 이 그림은 촉매의 활성화 및 비활성화를 포함하여 기본 실험에서 전체 과정의 결과를 나타냅니다. 그림에서, 토토배팅사이트 추천 (H₂) 농도는 점차적으로 증가하고 약 90 vol%에서 피크가 발생한다. 특정 기간 후에, 토토배팅사이트 추천의 농도는 점차적으로 감소한다. 실험의 초기 단계 동안, 생성 된 가스는 일산화탄소 (CO) 및 CO₂을 함유한다. 철광석의 감소 후, 생산 된 가스는 주로 토토배팅사이트 추천와 반응되지 않은 메탄으로 구성됩니다. 그래프에서 H of, CO 및 CO₂의 영역을 비교하면 생성 된 CO 및 CO₂의 양이 HAT의 양보다 훨씬 작다는 것은 분명합니다.

as표 1, 증기 개질로부터 유래 된 토토배팅사이트 추천 농도는 생성 된 가스에서 HAT와의 COS의 활성화로 인해 약 80 VOL%임을 나타낸다. 그러나 탄소를 고체로 수집 할 수있는 능력으로 인해 IHI의 천연 가스의 열 분해 시스템은 더 높은 토토배팅사이트 추천 농도를 달성 할 수 있습니다. 현재 IHI가 일하고 있습니다
용광로에서 가스 및 입자의 거주 시간을 적절하게 제어하여 토토배팅사이트 추천 농도를 추가로 개선합니다. 생산 된 가스의 토토배팅사이트 추천 농도를 증가시키는 것은 가스 분리 공정의 하중을 줄임으로써 토토배팅사이트 추천 생산 비용을 줄일 것으로 예상됩니다.

3.3 고체 탄소

그림 3실험 후 수집 된 철광석과 탄소의 모양을 보여줍니다. 수집 된 탄소의 부피는 반응 전에 철광석의 부피보다 약 7 배 더 큽니다. 이것은 철광석의 직경이 탄소가 증착되어 증가했음을 의미합니다. 곡물의 표면은 건조하고 운송 중에 다루기가 쉽습니다.

그림 4는 탄소 입자의 확대 된 견해를 보여주는 전자 현미경 사진입니다. 흰색 점은 철분 성분이고 다른 회색 입자는 탄소입니다. 이 이미지는 구형 탄소 입자가 서로 관련하여 철의 코어에 증착된다는 것을 분명히 보여줍니다. 이 입자들을 토양에 혼합하는 환경 안전을 점검하기 위해,“토양 오염에 대한 환경 품질 표준”(환경 번호 46의 공개 통지)과 관련하여 JIS K 0102“산업용 수도 및 산업 폐수에 대한 테스트 방법”에 따라 분석이 수행되었습니다. 분석 결과는표 4. 결과에서 관련 항목의 값은 토양 오염에 대한 환경 품질 표준의 임계 값보다 낮아서 이러한 입자가 환경 적으로 안전하다는 것을 확인했습니다. 현재 우리는 토양 개혁, 물 개선 등에 입자를 적용하기 위해 노력하고 있습니다.

4. 천연 가스의 열 분해에 의한 토토배팅사이트 추천 생산 기술의 상업화

그림 5이 기술의 상용화 일정을 보여줍니다. 우리는 2020 년대 후반 에이 기술을 상용화하는 것을 목표로합니다. 현재, 생산 된 가스의 토토배팅사이트 추천 농도를 최대화하기 위해, 2023 년 12 월 이후 프로토 타입 모델이 작동하고있다.이 프로토 타입 모델의 생산 능력은 약 10 kg-H2/d.그림 6프로토 타입 모델의 그림을 제공합니다. 이 프로토 타입 모델은 가스 용 피더, 열 분해 용 퍼니스 및 생산 된 가스의 혼합물 용 퍼니스를 포함합니다. 미래에 생산 된 가스에서 토토배팅사이트 추천 농도의 최대화 외에도, 우리는 장기 작동을 통해 퍼니스의 내구성을 평가할뿐만 아니라 특정 사용의 사양에 맞게 생성 된 토토배팅사이트 추천의 정화를 평가할 것입니다.

이 기술은 천연 가스 및 철광석 사용에 의존합니다. 따라서 우리는 이러한 자원을 이용할 수있는 국가 에서이 기술을 상용화 할 계획입니다. 후보 국가 중 하나는 2022 년 8 월에 제정 된 인플레이션 감소 법에 따라 청정 토토배팅사이트 추천 생산에 대한 세금 공제 시스템이 도입 된 미국입니다.이 세금 공제 시스템은 Co₂ 배출량에 따라 생산 된 토토배팅사이트 추천의 최대 3 달러/kg-h₂의 세금 공제를 허용합니다.그림 7COS 배출에 근거한 세금 공제를 보여줍니다. 이 세금 공제 시스템 자격을 갖추려면 COS 배출량이 4.0 kg-Co₂/kg-H₂보다 크지 않아야합니다. 이 임계 값은 천연 가스로 종래의 증기 개혁에 어려운 것으로 간주되었습니다. 대조적으로, 본 백서에 도입 된 IHI의 열 분해 시스템은 기존의 증기 개혁을 통해 COS 배출량을 대략 1/10으로 크게 줄일 수 있으므로이 세금 신용 시스템의 기준을 얻을 것으로 예상됩니다.

5. 결론

이 논문은 천연 가스의 열 분해로 토토배팅사이트 추천 생산 기술을 소개합니다. 이 기술은 과립 철광석을 촉매로 활용하고 고체 입자를 처리하기 위해 IHI가 풍부한 지식을 축적 한 유체 침대 기술을 통합합니다. 이 방법은 천연 가스를 원료로 사용하여 토토배팅사이트 추천를 생산하지만 기존 기술보다 천연 가스를 분해하기 위해 에너지가 적습니다. 이는 토토배팅사이트 추천 생산의 단가 비용과 탄소 강도를 줄일 것으로 예상됩니다. 이 기술이 화석 연료에서 재생 에너지로의 전환으로 인해 사회로의 토토배팅사이트 추천 확산에 기여하는 중요한 단계를 인식한다는 것을 인식하면, 우리는 그것을 상업화하기 위해 계속 진행할 것입니다.

　　　　　　　　 　　 　　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

Vol.57 No.1