Hydrogen size
H2 (spherical) size parameter: σ = 3.02 ÷ 3.26 Å (for comparison water: σ = 3.16 Å)
flussige, gaseous, solid Wasser stoff und kritische punkt
Tc = 33 K Pc = 13 bar
T tr = 14 K
Ortho Wasserstoff
Kernspin Proton gleichsinnig
bei hohe Temp
Para Wasserstoff
Kernspin Proton entgegenestzt
LH2 ist para
bei niedrige Temp und niedrige Energie
Ortho Para
Ortho-Para transition Enthalpie - 1091J/mol
Vapourisation Enthalpie - 900J/mol
GGW von Ortho Para Wasserstoff (50ortho-50para) - 77K
Wärmekapazität (geringere Dichte)
für zweiatomige Molekülen bei idealer Gaszustand
Cv= (3/2 +1)R
3/2 - Kinetische Energie
1- Rotations energie
ist der Rotationsfreiheitsgrad bei niedriger Temperatur nicht vollständig angeregt (H2 hat ein geringes Trägheitsmoment)
PEM und AE
PEM- Proton exchange membrane
80% wirkungsgrad hohe Effizienz
AE - Anion exchange menmbrane
ist alkaline Lösung
70%
Diaphragm in zwischen von 2 Lösungen
Speicherung von LH2
LH2 storage at near-atmospheric pressure
nicht so größe Fläsche
nur 1 Tank
Gaseous storage at 50 bar in cylindrical tanks
Gas speicherung
Prozess
hohe Druck
große Fläsche benötigt
Eigenschaften
p < 50 bar (@ 290K) H2 ideal gas
p < 300 bar (@ 290K) H2 follows second virial equation Z = 1 + B(T)*ρ
Joule Thompson Coefficient
bestimmt, ob T bei isenthalpischer Expansion abnimmt (für µJT > 0) oder T bei Expansion zunimmt (für µJT < 0) - (für ideales Gas: µJT = 0) - für H2-Austritt aus einem Druckbehälter bei 300 K: Die Temperatur steigt
Verflüssigung Prozess
Linde Process
Claude Proyess
collins Process
Verlust - 22% H2
Arbeit= 10 kWh/khH2 Enthapie von Combustion= 33kWh/kg
Technologie - Kompressor und Turbine
Wasserstoff erzeugung Reaktionen
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