اصلاح الکتروشیمیایی در برابر اصلاح کاتالیستی اتانول: آنالیز انرژی فرآیند برای تولید هیدروژن

این کار تجزیه و تحلیل انرژی هیدروژن از طریق فرآیندهای کاتالیزوری بخار و اتانول الکتروشیمیایی را گزارش می‌دهد. طبق اطلاعات داده شده برای هر دو سیستم، یک فرآیند نمودار جریان کامل توسط "اسپن hysys" ارایه و شبیه‌سازی شد. علاوه بر هیدروژن، محصولات جانبی دیگر نظیر استالدئید (اصلاح الکتروشیمیایی) و اتیلن و متان (اصلاح کاتالیزوری) نیز در نظر گرفته شدند.نیاز انرژی واحدهای مختلف فرآیند با توجه به پارامترهای عملیاتی محاسبه شد. فقط مصرف انرژی فرآیند (انرژی حرارتی و انرژی الکتریکی) در مطالعه فرآیند اصلاح بخار مورد توجه قرار گرفت در حالی که هم فرآیند انرژی و هم مصرف انرژی الکتریکی در مطالعه فرآیند اصلاح الکتروشیمیایی در نظر گرفته شدند.موازنه مواد، اصلاح الکتروشیمیایی را برای ارایه بازده هیدروژن بیشتر آشکار کرد.(۰.۰۴۳۶ در برابر.. ۰.۰۳۰۴ kg / kg c۲h۵oh از تبدیل کاتالیستی کلاسیک).علاوه بر سادگی بالاتر، نتایج شبیه‌سازی، مصرف انرژی پایینتری را در تولید H۲ با رویکرد الکتروشیمیایی نشان داد (۲۹.۲ در برابر. ۳۲.۷۰ k / Kg از H۲). این نتایج تمایل اصلاح الکتروشیمیایی اتانول را برای به دست آوردن هیدروژن خلوص بالا

Highlights•The electrochemical reforming is a novel method for pure H2 production.•Pure H2 can be obtained in more simple process than the catalytic one.•Electrochemical reforming required less energy consumption vs. catalytic reforming.•Electrochemical reforming of ethanol required less energy than water electrolysis.AbstractThis work reports an energetic analysis for hydrogen production via catalytic steam and electrochemical ethanol reforming processes. For both systems, a complete flow diagram process was proposed and simulated by Aspen HYSYS according to literature data. Besides hydrogen, other byproducts such as acetaldehyde (electrochemical reforming) and ethylene and methane (catalytic reforming) were also considered. The energy requirement of the different process units was calculated according to the operating parameters. Just process energy (thermal energy and electrical energy) consumption was considered in the study of the steam reforming whereas both energy process and el