Optimal renewable production of ammonia from water and air

可再生能源 工艺工程 空气分离 电解 环境科学 氨生产 光伏系统 资本成本 填充床 废物管理 环境工程 制氢 工程类 化学 氧气 色谱法 有机化学 电气工程 电极 物理化学 电解质
作者
Antonio Sánchez,Mariano Martı́n
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier BV]
卷期号:178: 325-342 被引量:171
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2017.12.279
摘要

Abstract In this work a production facility of ammonia has been evaluated using air and water as raw materials. Nitrogen is obtained from air separation using a Linde's double column. Hydrogen is produced from water splitting. Next, hydrogen and oxygen are purified to remove water and traces of chemicals. Finally, ammonia is synthesized in a three bed packed reactor. Two cooling designs were considered, indirect and direct cooling. The ammonia is recovered by condensation using the cold air. Power for compression and electrolysis is obtained from renewable sources either solar, photovoltaic, or wind energy. The process is simulated developing surrogate models for each of the units involved with special attention to the electrolyzer, Linde's column, synthesis reactor and ammonia recovery. In particular, the multibed reactor is modeled rigorously off line to validate the conversions and its operation. The full process is formulated as an MINLP problem. Solar energy and indirect cooling are selected for the production of ammonia. However, the high cost of panels results in high investment capital, over 1500 M€, but promising production cost of ammonia, 1.35€/kg.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
和叶发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
bear完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
多喝水发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
嗯qq发布了新的文献求助10
3秒前
天外飞聪完成签到,获得积分10
3秒前
北笙完成签到 ,获得积分10
4秒前
小郑完成签到,获得积分20
4秒前
科研通AI6.1应助momo采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
COIN_77发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
一朵粉嫩的蘑菇完成签到,获得积分10
6秒前
小小自由完成签到,获得积分10
6秒前
传奇3应助简单勒采纳,获得10
7秒前
求知的秀儿完成签到 ,获得积分10
7秒前
搜集达人应助微光熠采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
小郑发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
羔羊发布了新的文献求助10
9秒前
乐乐应助无语的y天采纳,获得30
9秒前
wang1030完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
华仔应助hehe采纳,获得10
9秒前
蓦然完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
Raven发布了新的文献求助10
9秒前
subtle5114发布了新的文献求助20
10秒前
天外飞聪发布了新的文献求助10
10秒前
所所应助1998阿杰0526采纳,获得10
10秒前
邵洋发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
番茄要努力搞科研完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
慕青应助阳光铭采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Iron‐Sulfur Clusters: Biogenesis and Biochemistry 400
Healable Polymer Systems: Fundamentals, Synthesis and Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6070918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7902455
关于积分的说明 16338351
捐赠科研通 5211548
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2787372
邀请新用户注册赠送积分活动 1770147
关于科研通互助平台的介绍 1648083