Сотрудники Самарского политеха — специалисты кафедры «Газопереработка, водородные и специальные технологии» (ГВСТ) и
Экспериментальное исследование пиролиза метана через слой расплавленного олова было выполнено на специально изготовленном экспериментальном стенде
При нагревании метана до высоких температур (более 1000 °C) происходит его разложение (пиролиз) на водород и наночастицы углерода, обладающие уникальными физико-химическими свойствами. Среди существующих способов разложения метана наиболее энергоэффективным является его нагрев путем пропускания через слой расплавленного металла, осуществляемого в реакторах. Данный способ экологичен, так как не производит выбросов в атмосферу углекислого газа.
– Реакторы представляют вертикально-цилиндрические конструкции, заполненные расплавленным металлом, в нижней части которых находится сопло для подачи метана, — поясняет доктор технических наук, профессор, директор НИЦ ФПТиМ Игорь Кудинов. — При проектировании реактора необходимо обратить особое внимание на его высоту и объем, чтобы метан, проходя через слой расплавленного металла, нагревался до температуры пиролиза и полностью разлагался. При этом следует определять концентрацию и скорость движения метана, а также температуру и давление смеси метана с оловом по всей высоте реактора. То есть необходимо решать задачу взаимосвязанного тепломассопереноса.
Кроме этого, сотрудники кафедры «Газоперерботка, водородные и специальные технологии» выполнили экспериментальное исследование пиролиза метана через слой расплавленного олова на специально изготовленном экспериментальном стенде.
– Во время проведения эксперимента на поверхности олова образовывалось большое количество сажи, которую невозможно было удалить из тигеля реактора вместе с отводимым из установки газом, — отмечает доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой ГВСТ Андрей Пименов. — Мы разработали специальное устройство, которое позволит контролировать уровень расплавленного металла в реакторе и будет непрерывно удалять твердые углеродные частицы.
Научно-исследовательская работа выполнялась в рамках гранта «Разработка научных основ технологии и конструирования оборудования генерации водорода для производства метано-водородной смеси и нужд водородной энергетики» Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям научно-технического комплекса России на 2014 — 2020 гг.»