Поисковые исследования по разработке технологии получения водорода и тепловой энергии сжиганием алюминия в водных средах

Целью исследований является разработка ресурсосберегающей, экономически эффективной и экологически чистой технологии получения водорода и тепловой энергии сжиганием алюминия в водных средах. Объектом исследования является топливная композиция в виде суспензии алюминия в воде. В качестве предмета исследования рассматриваются термодинамические, теплофизические и газодинамические характеристики и параметры процесса генерации водорода при сжигании алюминия в водных средах. На первом этапе НИР обоснованы направления, программа и методика исследований. Проведен анализ состояния проблем водородной энергетики и показана возможность и эффективность разработки алюмоводородных технологий, основанных на получении водорода и тепловой энергии сжиганием алюминия в водных средах. Алюмоводородные технологии являются составной частью алюмоэнергетики и относятся к числу процессов с использованием возобновляемых ресурсов. Замкнутый цикл движения алюминия как энергоносителя включает сжигание его до оксида алюминия, получение алюминия путём электролиза оксидов алюминия и последующее его использование в качестве энергоносителя.На основе исследуемых закономерностей физико-химических процессов взаимодействия частиц алюминия с водой будут разработаны технологические режимы сжигания алюминия, что позволит провести технико-экономический анализ возможных областей применения, а также спрогнозировать технический облик перспективных установок.Разрабатываемый способ получения водорода является безотходным, экологически безопасным, технологичным, высокопроизводительным и может найти широкое применение в различных энергетических установках, технологических и промышленных процессах.

Целью данной работы является:
- проведение расчетно-теоретических и экспериментальных исследований процессов сжигания алюминия в водных средах;
- проектирование и изготовление экспериментальной установки по сжиганию алюминия в воде;
- сопоставление расчетных и экспериментальных результатов.
Объектом исследования являются процессы, протекающие при сжигании алюминия водных средах.
На данном этапе исследований в реакторе поддерживались режимы, оптимальные для получения гидроксидов алюминия в форме бемита высокой степени чистоты и полной кристаллизации. В этом режиме давление в реакторе составляет Р ≈ 150 атм., температура Т ≈ 340-350 ºС.
Проведены экспериментальные исследования по определению теплофизических параметров паро-водородной смеси, выводимой из реактора, а также паров воды, выводимых из сборников гидроксидов алюминия.
На основании экспериментальных данных проведена оценка материального баланса исходных компонентов и выведенных продуктов реакции.

Обобщение результатов предыдущих этапов работ.
  Проведение дополнительных исследований, в том числе патентных.
  Разработка рекомендаций по использованию результатов НИР.
  Формулирование технических требований для технического задания на разработку продукции.
  Составление и оформление отчета