Обзор статьи

Применение продуктов процесса риформинга аммиака для питания двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу Дизеля

УДК: 

620.92

DOI: 

10.23968/1999-5571-2022-19-3-126-130

Страницы: 

126-130

Аннотация: 

Рассмотрено применение риформинга аммиака с целью генерации водорода для использования в качестве присадки к основному виду топлива в двигателе внутреннего сгорания, работающего по циклу Дизеля. Подача присадки водорода с продуктами риформинга подается через впускной коллектор в цилиндры двигателя. Проведен сравнительный анализ аммиака с другими видами топлива по высшей теплотворной способности и содержанию водорода. Рассмотрен автотермический риформинг аммиака (NH3 - АТР), объединивший выборочное окисление аммиака (до азота (N) и воды (H2O) и термическое разложение аммиака на катализаторе из рутения с использованием воздуха в качестве источника кислорода. В статье приведена оценка применения риформинга и влияние продукта на сгорание топлива и отработавшие газы. Добавление достаточно небольшого количества безуглеродистого риформата, приблизительно 5 % от количества дизельного топлива, достаточно эффективно снижает выбросы углерода из двигателя, включая CO2, CO и общее количество углеводородов (CHx).

Список цитируемой литературы: 

  1. Golunski S. What is the point of on-board fuel reforming? Energy Environ Sci 2010;3:1918e23

  2. Rodriguez-Fernandez J., Tsolakis A., Cracknell R. F., Clark R. H.Combining GTL fuel, reformed EGR and HC-SCR after treatment system to reduce diesel NOx emissions. A statistical approach.Int J Hydrogen Energy 2009;34:2789e99

  3. Plana C., Armenise S., Monzo´n A., Garcı´a-Bordeje´ E. Ni on alumina-coated cordierite monoliths for in situ generation of CO-free H2 from ammonia. J Catal 2010;275:228e35

  4. Wu C., Williams P. T. A novel nano-Ni/SiO2 catalyst for hydrogen production from steam reforming of ethanol. Environ Sci Technol 2010;44:5993e8

  5. Tsolakis A., Megaritis A., Golunski S. E. Reaction profiles during exhaust-assisted reforming of diesel engine fuels. Energy & Fuels 2005;19:744e52

  6. Chen J., Zhu Z. H., Wang S., Ma Q., Rudolph V., Lu G. Q. Effects of nitrogen doping on the structure of carbon nanotubes (CNTs) and activity of Ru/CNTs in ammonia decomposition. Chem Eng J 2010;156:404e10

  7. Wang S. J., Yin S. F., Li L., Xu B. Q., Ng C. F., Au C. T. Investigation on modification of Ru/CNTs catalyst for the generation of COx-free hydrogen from ammonia. Appl Catal B 2004;52:287e99

  8. Zamfirescu C., Dincer I. Ammonia as a green fuel and hydrogen source for vehicular applications. Fuel Process Technol 2009;90:729e37

  9. Klerke A., Christensen C. H., Norskov J. K., Vegge T. Ammonia for hydrogen storage: challenges and opportunities. J Mater Chem 2008;18:2304e10

  10. Kim J. H., Kwon O. C. A micro reforming system integrated with a heat-recirculating micro-combustor to produce hydrogen from ammonia.Int J Hydrogen Energy 2011;36:1974e83

  11. Reiter A. J., Kong S.-C.Combustion and emissions characteristics of compression-ignition engine using dual ammonia-diesel fuel. Fuel 2011;90:87e97

  12. Gill S. S., Chatha G. S., Tsolakis A., Golunski S. E., York A. P. E. Assessing the effects of partially decarbonising a diesel engine by co-fuelling with dissociated ammonia.Int J Hydrogen Energy 2012;37:6074e83

  13. Schlapbach L., Zuttel A. Hydrogen-storage materials for mobile applications. Nature 2001;114:353e8

  14. Christensen C. H., Johannessen T., Sørensen R. Z., Nørskov J. K. Towards an ammonia-mediated hydrogen economy? Catal Today 2006;111:140e4

  15. Zamfirescu C., Dincer I. Using ammonia as a sustainable fuel. J Power Sources 2008;185:459e65

  16. Zamfirescu C., Dincer I. Utilization of hydrogen produced from urea on board to improve performance of vehicles.Int J Hydrogen Energy 2011;36:11425e32

  17. Yin S.-F., Zhang Q.-H., Xu B.-Q., Zhu W.-X., Ng C.-F., Au C.-T. Investigation on the catalysis of COx-free hydrogen generation from ammonia. J Catal 2004;224:384e96

  18. Ganley J. C., Seebauer E. G., Masel R. I. Development of a microreactor for the production of hydrogen from ammonia. J Power Sources 2004;137:53e61

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Воробьев С. А. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Санкт-Петербург, Россия

Разумов П. А. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Санкт-Петербург, Россия

Абызов И. Т. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Санкт-Петербург, Россия

Другие статьи авторов: 

Выпуск журнала

№ 3 (92) Июнь 2022