Conceptual design of iodine-sulfur process flowsheet with more than 50% thermal efficiency for hydrogen production
笠原 清司; 今井 良行; 鈴木 孝一*; 岩月 仁; 寺田 敦彦; Yan, X.
Kasahara, Seiji; Imai, Yoshiyuki; Suzuki, Koichi*; Iwatsuki, Jin; Terada, Atsuhiko; Yan, X.
原子力機構が開発を行っている商用高温ガス炉GTHTR300C(Gas Turbine High Temperature Reactor Cogeneration)を熱源とした、熱化学水素製造IS(iodine-sulfur)プロセスのフロー計算による概念検討を行った。水素製造効率を向上させる以下の革新的技術を提案し、プロセスに組み込んだ:ブンゼン反応廃熱の硫酸濃縮への回収、硫酸濃縮塔頂からの硫酸溶液投入による硫酸留出の抑制、ヨウ化水素蒸留塔内でのヨウ素凝縮熱回収。熱物質収支計算により、GTHTR300Cからの170MWの熱によって31,900 Nm$$^{3}$$/hの水素製造が可能であることが示された。上に示す革新的技術と、将来の研究開発により期待される高性能機器の採用によって、50.2%の水素製造効率の達成が見込まれた。
A conceptual design of a practical large scale plant of the thermochemical water splitting iodine-sulfur (IS) process flowsheet was carried out as a heat application of Japan Atomic Energy Agency's commercial Gas Turbine High Temperature Reactor Cogeneration (GTHTR300C) plant design. Innovative techniques proposed by JAEA were applied for improvement of hydrogen production thermal efficiency; flash concentration of H$$_{2}$$SO$$_{4}$$ using waste heat from Bunsen reaction, prevention of H$$_{2}$$SO$$_{4}$$ vaporization from a distillation column by introduction of H$$_{2}$$SO$$_{4}$$ solution, and I$$_{2}$$ condensation heat recovery by direct contact heat exchange in the HI distillation column. A simulation of material and heat balance showed hydrogen of about 31,900 Nm$$^{3}$$/h was produced by 170 MW heat from the GTHTR300C. A process thermal efficiency of 50.2% was achievable with incorporation of the innovative techniques and several high performance components expected in future R&D.
使用言語 : English
掲載資料名 : Proceedings of 8th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology (HTR 2016) (DVD-ROM)
ページ数 : p.491 - 500
発行年月 : 2016/11
出版社名 : American Nuclear Society
発表会議名 : 8th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology (HTR 2016)
開催年月 : 2016/11
開催都市 : Las Vegas
開催国 : U. S. A.
特許データ :
論文URL :
キーワード : 高温ガス炉; 水素製造; ISプロセス; フローシート
使用施設 :
広報プレスリリース :
受委託・共同研究相手機関 :
登録番号 : BB20161242
抄録集掲載番号 : 45000207
論文投稿番号 : 18534
Accesses  (From Jun. 2, 2014)
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