亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

An integrative process of blast furnace and SOEC for hydrogen utilization: Techno-economic and environmental impact assessment

高炉 焦炭 可再生能源 环境科学 化学 废物管理 工程类 电气工程 有机化学
作者
Jinsu Kim,Hyunjun Lee,Boreum Lee,Jungil Kim,Hyunmin Oh,In-Beum Lee,Young-Seek Yoon,Hankwon Lim
出处
期刊:Energy Conversion and Management [Elsevier BV]
卷期号:250: 114922-114922 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.enconman.2021.114922
摘要

• H 2 injection in the blast furnace is simulated by Rist operating diagram. • Economics and CO 2 emission impacts of the renewable SOEC process are discussed. • The economic parity reaches at 2036 ∼ 2045 depending on the SOEC process maturity. • The annual CO 2 emission reduction potential was estimated to be 1.16 MtCO 2-eq. The steel sector is one of the most carbon-intensive industries, and the sustainable strategies to reduce CO 2 emission on integrated mill plants are discussed continuously. By renewable H 2 utilization on blast furnace (BF), it is expected to achieve both sustainable operation and CO 2 emission reduction. We evaluate the application of the solid oxide electrolysis cell (SOEC) process as a source of H 2 for use as an alternative to CO as the reductant in a BF. We mathematically formulated a BF model and developed an integrated BF-SOEC process. We performed techno-economic analysis to suggest the maximum H 2 injection for the technical aspect, and demonstrated the process’ economic viability, considering the learning-by-doing effects on the price of the SOEC system. We also estimated the net reduction of global warming potentials and carbon intensity. Our findings showed that the coke replacement ratio ranged from 0.255 ∼ 0.334 k g C o k e ∙ k g H 2 - 1 depending on injection conditions and that 25 k g H 2 ∙ t H M - 1 was an acceptable maximum injection rate within the stable range of BF operating indexes. We calculated H 2 production cost to be US$ 8.84 ∼ 8.88 k g H 2 - 1 in the present, but it is expected to be decreased to US$ 1.41 ∼ 4.04 k g H 2 - 1 by 2050. Economic parity with the existing BF process will be reached between the years 2036 and 2045, depending on the maturity of the SOEC process. Injection of 25 k g H 2 ∙ t H M - 1 can reduce CO 2 emission by 0.26 ∼ 0.32 t C O 2 - e q . ∙ t H M - 1 We expect that this sustainable strategy to reduce CO 2 emission from integrated mill plants will widen applications of H 2 utilization in BFs if the economic efficiency of SOEC systems can be increased.

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
不安书雁完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
5秒前
www完成签到,获得积分10
6秒前
yuxia完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
ggf发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
馒头就辣条完成签到 ,获得积分10
15秒前
体贴的小霜完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
tuanzi发布了新的文献求助10
21秒前
科研通AI6.2的应助被JY采纳,获得10
23秒前
无奈小玉完成签到,获得积分10
23秒前
贱小贱完成签到,获得积分0
25秒前
一个大西瓜完成签到,获得积分10
28秒前
cakeke完成签到,获得积分10
28秒前
大模型的应助被秉清采纳,获得10
37秒前
lulu完成签到 ,获得积分10
37秒前
999完成签到 ,获得积分10
38秒前
41秒前
42秒前
清欢完成签到 ,获得积分10
44秒前
嘻嘻哈哈的应助被邢绿凝采纳,获得10
44秒前
44秒前
yc发布了新的文献求助10
45秒前
秉清发布了新的文献求助10
46秒前
48秒前
格洛完成签到 ,获得积分10
48秒前
务实的方盒完成签到 ,获得积分10
49秒前
OK绷发布了新的文献求助10
52秒前
55秒前
榴莲完成签到,获得积分10
55秒前
nangua完成签到,获得积分10
56秒前
Leo完成签到,获得积分10
57秒前
不安碧灵完成签到,获得积分10
58秒前
王亚楠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
OK绷完成签到,获得积分20
1分钟前
AAA念完成签到,获得积分20
1分钟前
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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8142158
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9541949
关于积分的说明 21648509
捐赠科研通 7726628
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421573
关于科研通互助平台的介绍 2546776
邀请新用户注册赠送积分活动 2464144