WO2011006179A1 - Die kraftanlage mit chemischem reaktionskreisprozess - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a chemical reaction cycle process for a power plant, wherein the process makes an environmentally friendly and very favorable energy production possible.
  • the reaction process serves to generate a lot of energy without producing carbon dioxide.
  • the system uses oxygen and hydrogen as an entry material to generate energy.
  • the invention relates to a chemical reaction process for a power plant.
  • the process comprises a series of chemical reactions, 1 to 4.
  • reaction steps can be summed up and described by the following reaction equation:
  • E ° R.5 E ° R.l + E ° R.2 + E ° R.3 + E ° R.4
  • the present invention therefore generally relates to a process for the conversion of oxygen and hydrogen, characterized in that it comprises the following steps:
  • the phosphorous phosphorus is transferred to a tower at over 550K for condensation, where it is sprayed with water, calcium oxide runs as a 3000K slag, and the produced water exists in that temperature over 5000K as atomic oxygen (2O °) and hydrogen (2H °) that are separated by a series of traversing with phase diagram treatments, eg.
  • Some process separations are useful: the centrifuge process, diffusion process, dissociation process, distilling under pressure, and Paramagnetic Property with Electric Field.
  • this separation process helps us greatly reduce costs and most importantly:
  • the phosphorus is used as white phosphorus.
  • the reaction of calcium phosphate with hydrogen is carried out by using electrical energy using solar energy.
  • the reaction of calcium phosphate with hydrogen, the phosphorus formed is taken up in a condensation tower.
  • the water formed is taken up in the form of atomic gas 20 and 2H and later separated as molecules.
  • carbon is used in the form of coke (graphite).
  • the reaction of Calciomphosphat and hydrogen in an electric solar reactor is made at least 5000K.
  • the method is based on the current state of knowledge in thermodynamics and inorganic chemistry. The following shows how the process works. Through the process, a clean and affordable energy production was feasible.
  • the invention relates to a chemical cycle for a power plant, wherein the power plant gains environmentally friendly energy through the chemical reactions.
  • the chemical reaction is ideal for obtaining energy.
  • the explosion reaction will now be controlled with thermal efficiency, with definition Tmin and Tmax for the cycle process will take a thermal efficiency for whole process and through mediation temperature control, can still educate high ⁇ th of the reaction, and
  • the method is based on thermodynamic and inorganic investigations of the chemical reaction process.
  • the gaseous matter in the reactions contains the ideal gas.
  • the chemical process is shown, for example. 1 shows the chemical reaction process in a schematic section. According to the illustrated Aus requirementsahrungsbeispiel the energy of the power plant is obtained from the chemical reaction.
  • thermodynamic component becomes ( ⁇ H, ⁇ S, ⁇ G) for each stage of the reactions and for the comparative reaction
  • O2 oxygen
  • ten molecules of hydrogen H2 will react in high temperature (5000 ° C) during the process, and ten molecules of water called atomic oxygen (20) and hydrogen (2H) will be formed with these thermodynamic properties , And once again brought back to the process.
  • the formed phosphorus pentoxide will react with calcia oxide at high temperatures and calcium phosphate is formed, quicklime (CaO) (s) phosphorus pentoxide is added, a form of slag is formed, heat removal.
  • reaction works like reaction 1, and is spontaneous.
  • Phosphorus is obtained by heating a mixture of calcium phosphate (Ca 3 (PO 4) 2) and hydrogen at very high temperatures in an electric reactor and reacting to heat.
  • Reaction 4 requires a lot of electrical energy to bring the thermodynamic components into the process together.
  • the phosphate escapes as steam in the form of P4
  • the mixed atomic oxygen (20 °) and hydrogen (4H °) are separated by traversing each other.
  • the calcium oxide is recycled as a light-melting slag in 3000K to the circular system.
  • the entire reaction process can be defined as a reaction, heat removal. 5O2 (g) + 10H2 (g) ⁇ 10H2O (g) + E ° R.5
  • thermodynamic conditions do not depend on how the product is made, but what matters is the same beginning and the same end.
  • ⁇ H ° R5 ⁇ H ° R4 + ⁇ H ° R3 + ⁇ H ° R2 + ⁇ H ° R1
  • the invention makes it possible to realize the environmentally friendly and cheap extraction of energy.
  • Fig. 1 the process cycles are shown schematically. Individual stages are indicated by reference numbers, the process sequence (1-2) is a combustion action whereby oxygen (02) and carbon (C) form carbon dioxide (CO2) and energy is produced up to -1970KJ / mol and at any temperature.
  • Process sequence (2-3) shows an oxidation reaction between white phosphorus (P) and carbon dioxide (CO2) with the exclusion of oxygen (O2), whereby phosphorus pentoxide (P4O10) and carbon ⁇ is formed, the products can be separated by different temperature settlement , The phosphorus pentoxide with 600K and carbon with 4000K. The reaction voluntarily produces energy down to -1040kJ / mol at temperatures below 1200K.
  • phosphorus pentaoxide (P4O10) reacts with calciom oxide (CaO), whereby calcium phosphate (Ca3 (PO4) 2) forms and energy of -1422 KJ / mol is produced, at any temperature voluntarily.
  • the formed phosphorus pentoxide (P4O10) becomes slag with quick lime (CaO) and phsphorite (Ca3 (PO4) 2).
  • the process sequence (4-5) is an endothermic reaction.
  • phosphate is obtained by heating a mixture of calciom phosphate, coke and silica (quartz sand) in an electric reactor to at least 1500 ° C.
  • reaction 4 the thermodynamic property of the process indicate that a high temperature demands up to over 5000K. Therefore, the products of the process such as phosphorus (P) are trapped in a condensation tower under water as white phosphorus (P), and the water formed in the state of mixed split atomic oxygen (2O) and hydrogen (4H), later called molecules oxygen (O2 ) and hydrogen (2H2) are separated from each other, and once again collected to cyclic process, CaO is obtained as slag in 3000K. And brought back to circle process.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umsetzung und Produzierung von Sauerstoff und Wasserstoff gleichzeitig, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: a) Umsetzung von Kohlenstoff mit Sauerstoff unter Bildung von Kohlendioxid. b) Umsetzung von Kohlendioxid mit Phosphor bei Bildung von Phosphorpentoxid, c) Umsetzung von Phosphorpentoxid mit Calciomoxid und Bildung von Calciomphosphat, und d) Umsetzung von Calciomphosphat mit Wasserstoff unter Bildung von Calciumoxid als Schlacke und Phosphor als Weiße Phosphor und Wasser als gemischte gespalten Atomare und später als Moleküle Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (2H2) von einander getrennt, und die alle Produkte kehren zurück in der Kreisprozess.

Description

„Die Kraftanlage mit Chemischem Reaktionskreisprozess"
Die Vorliegende Erfindung betrifft einen Chemischen Reaktionskreisprozess für eine Kraftanlage, wobei der Prozess eine umweltfreundliche und sehr günstige Energiegewinnung möglich macht. Der Reaktionsprozess dient der Gewinnung einer Menge Energie ohne Kohlendioxid zu produzieren. Das System nutzt Sauerstoff und Wasserstoff als Eintrittsmaterie zur Gewinnung von Energie.
Die Erfindung betrifft einen chemischen Reaktionsprozess für eine Kraftanlage. Der Prozess umfasst eine Reihe chemischer Reaktionen, 1 bis 4. Theoretisch der Kreispro zess in Figl, zu ersehen dargestellt:
Sauerstoff, Kohlenstoff Kohlendioxid
1. 5O2 (g) + 5C(s) ► 5CO2 (g) + E°R.l
Kohl. Weiße Phosphor Phosphorpentoxid
2. 5CO2 (g) + 4P(s) ^ P4O10(s) + 5C(s) + E°R.2
Phosphor, Calciumoxid Calciomphosphat
3. P4O10(s) + 6CaO(s) ► 2Ca3 (PO4)2(s) + E°R.3
Calciomphosphat, Wasserstoff Weiße Phosphor, Calciumoxid, Wasser
4. 2Ca3 (PO4)2(s) + 10H2(g) ^ 4P(s) + 6CaO(s) + 10H2O (g) + E°R.4
Die Reaktionsschritte lassen sich aufsummieren und durch folgende Reaktionsgleichung beschreiben:
5. 5O2(g) + 10H2(g) 10H2O (g) + E°R.5
E°R.5 = E°R.l + E°R.2 + E°R.3 + E°R.4
Die Vorliegende Erfindung betrifft daher in Summe ein Verfahren zur Umsetzung von Sauerstoff und Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
Umsetzen von Kohlenstoff mit Sauerstoff bei Bildung von Kohlendioxid, Umsetzen von Kohlendioxid mit Phosphor bei Bildung von Phosphorpentoxid, und kohlenstoff. Die Produkte können durch unterschiedliche Sied Temperatur von einander getrennt werden. Die Phosphorpentoxid mit 63 IK und Kohlenstoff mit 4000K.
Umsetzen von Phosphorpentoxid mit Calciumoxid bei Bildung von Calciumphosphat, und
Umsetzen von Calciumphosphat mit Wasserstoff bei Bildung von Phosphor hier der gasförmige Phosphor mit über 550K zur Kondensation in einen Turm geleitet, und dort mit Wasser besprüht wird, Calciumoxid als Schlacke mit 3000K lauft, und die Produzierte Wasser existiert in diese Temperatur über 5000K als atomare Sauerstoff (2O°) und Wasserstoff (2H°), dass durch einen reihen von Verfahrentrennen mit Phasendiagramm Behandlungen werden getrennt, z.B. einige Verfahrentrennen zu nutz sind:dasZentrifügenverfahren,Diffusionsverfahren,Dissoziationsverfahren, Destillierensverfahren unter Druck, und für Paramagnetische Eigenschaft mit Elektrische Feld. Und noch einmal wird als Moleküle Sauerstoff 02 und Wasserstoff H2 zurück zu Kreisprozess gebrachten, diese Trennen Verfahren uns hilft die Kosten enorm sinken und am wichtigsten:
Produzieren gleich zeitig die Brennstoff (H2) ohne CO2 zu produzieren wird, und nutzen wir von Eigenschaft der Reaktion4, weil sie schafft gespaltenen Wasserstoff, und das bringt für uns eine Produzierte Energie Gewinnung das völlig sauber und wirtschaftlich günstig wäre.
Vorzugweise wird der Phosphor als weißer Phosphor eingesetzt.
Vorzugsweise wird das Umsetzen von Calciumphosphat mit Wasserstoff durch Einsatz von elektrischer Energie vorgenommen mit Hilfe Solarenergie.
Vorzugsweise wird das Umsetzen von Calciumphosphat mit Wasserstoff der gebildete Phosphor in einem Kondensationsturm aufgenommen.
Vorzugsweise wird das gebildete Wasser in Form von Atomare gas 20 und 2H aufgenommen und später getrennten werden als Moleküle.
Vorzugsweise wird Kohlenstoff in Form von Koks (Graphit) eingesetzt.
Vorzugsweise wird das Umsetzen von Calciomphosphat und Wasserstoff in einem Elektro- Solarreaktor bei mindestens 5000K vorgenommen. Die Methode basiert auf dem derzeitigen Wissensstand hinsichtlich Thermodynamik und Anorganischer Chemie. Nachfolgende wird gezeigt, wie der Ablauf des Prozess Funktioniert. Durch den Prozess wurde eine saubere und günstige Energiegewinnung machbar.
Die Erfindung betrifft also einen chemischen Kreisprozess für eine Kraftanlage, wobei die Kraftanlage umweltfreundliche Energie durch die chemischen Reaktionen gewinnt. Es Wird gezeigt, dass durch die chemische Reaktion ideal Energie gewonnen werden kann. Und durch den Kreisprozess wurde möglich, das die Explosionsrektion jetzt mit Thermische Wirkungsgrad Kontrollierbar wird, mit Definition Tmin und Tmax für den Kreisprozess einen Thermische Wirkungsgrad für ganzen Prozess aus nehmen wird und durch Vermittlung Temperatur Kontrolle, kann noch hoher ηth von dem Reaktion erziehen, und andere vorteile sind, durch Kreisprozess: wurde machbar so gewaltige Energie Gewinnung unter 1200K möglich werden kann, aber bei einfache Explosionsrektion wird die Energie Gewinnung sehr schwierig unter dem kretischen Situation, mit extrem hohem Druck, mit über 5500K, und mit diese enorme Energie Produktion ΔH°R5 = -2420 KJ/mol in sehr kurze Zeit, weil als Technische Grund Energie gewinnen bei so kretischen Situation, dass die Stoßwelle Ausgelöst werden, die sich über Schallgeschwindigkeit ausbreitet, Wie ein Sprengstoff erhitzt sich dabei in der einfache Explosionsrektion (Reaktion-5) bis auf Temperatur um 6000K und die reaktion schreitet extrem schnell fort, Unkontrollebahren solche Reaktionen man bezeichnet als Detonation. Und solchen Kreisprozessen ändern, solche explosionsartigen Reaktionen, zu Energie Gewinnung mild, bescheiden, und still Statt Explosionsartig. Die Wärmeabfuhr wird statt über 6000K unter 1200K läuft, und die Wärmezufuhr bei 5500K, als Technische gründe das wird für uns eine große vorteile sein, dass Wärmezufuhr bei hoher Temperatur und die Wärmeabfuhr bei niedrige Temperatur lauf.
Außerdem wurde vorgeschlagen die Produkte der Reaktionen zu dem Ihrer Anfang Reaktion zurück gebracht werden, Vorteil daran ist, die Kosten für Ausgabe enorm sinken, und dazu umweltfreundliche Produktion zu schaffen.
durch die Das verfahren wird thermodynamischen und anorganischen Untersuchungen des chemischen Reaktionsprozess zugrunde gelegt.
Der erfindungsgemäße Prozess wird durch folgende Vereinfachungen illustriert:
Die gasförmige Materie in den Reaktionen enthält das ideale Gas. Für den Fall, dass Druck und Temperatur konstant sind, und außer Volumenarbeit keine weitere Arbeit verrichtet wird, zeigt die Beziehung dG = dH - SdT, dass G als Funktion propational abhängig von P und T ist. In der Zeichnung ist der chemische Prozess beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 den chemischen Reaktionsprozess in einem schematischen Schnitt. Gemäß dem dargestellten Ausfiihrungsbeispiel wird die Energie der Kraftanlage aus der chemischen Reaktion gewonnen.
Beispiele :
In folgenden Beispielen wird für eine Kraftanlage durch an sich bekannte chemische Reaktionsprozesse Energie gewonnen, Sauerstoff und Wasserstoff in einer Reihe Reaktionen Wärme ab oder zugeführt, a) Die thermodynamische Komponente wird (ΔH, ΔS, ΔG) für jede Stufe der Reaktionen und für die Vergleichsreaktion berechnet, b) Bei einem System, in dem Sauerstoff (02) in das System mit 10kg/s läuft, wird die Produktion und Energiegewinnung berechnet sowie der Massenstrom für alle an der Reaktion beteiligten Komponenten, c) und die Thermische Wirkungsgrad ηth für ganzen Kreisprozesses. Mit Hilfe einer Reihe von chemischen Reaktionen werden während des Prozesses fünf Moleküle Sauerstoff O2 und zehn Moleküle Wasserstoff H2 in hohen Temperatur (5000°C) reagieren und zehn Moleküle Wasser als Atomare Sauerstoff (20) und Wasserstoff (2H) werden mit diesen thermodynamischen Eigenschaften gebildet. Und noch einmal zu dem Prozess zurück gebracht wird.
Beispiel l :a)
1. Verbrennung von Koks Temperaturen neben Sauerstoff O2, Wärmeabfuhr.
5O2 (g) + 5C(s) ► 5CO2 (g) + E°R.l
ΔH°R1 = -1970 KJ/mol
ΔS°R1 - 15 J/mol. K
ΔG°R1 = -1970 KJ/mol
Die Reaktionen ist Exotherme, und auch die Entropie begünstigt sind, und ΔG°R1 ist negativ die Reaktion ist spontan, bei alle Temperaturen.
2. Verbrennung von Weißem Phosphat neben Kohlenstoff unter Ausschluss von Sauerstoff (O2) mit hohen Temperaturen, es bilden sich phosphorpentoxid, Wärmeabfuhr.
5CO2 (g) + 4P(s) ► P4O10(s) + 5C(s) + E°R.2
ΔH°R2 = -1040 KJ/mol
ΔS°R2 = -852 J/mol. K ΔG°R2 = -756 KJ/mol
Die Reaktion durch die Enthalpie begünstig Exsotherm, aber durch die Entropie gehindert, sie läuft nur bei Temperaturen unterhalb T= ΔH°R, 2 /ΔS°R, 2 = 1200K freiwillig ab. die Reaktion ist spontan.
3. Das gebildete phosphorpentoxid wird mit hohen Temperaturen mit Calciomoxid reagieren und es bildet sich Calciumphosphat, gebrannter Kalk (CaO)(s) wird Phosphorpentoxid zugesetzt, es entsteht eine Form von Schlacke, Wärmeabfuhr.
P4O10(s) + 6CaO(s) ^ 2Ca3 (PO4)2(s) + E°R.3
ΔH°R3 = -1422 KJ/mol
ΔS°R3 = 15 J/mol. K
ΔG°R3 = -1426 KJ/mol
Die Reaktion läuft wie Reaktion 1, und ist spontan.
4. Phosphor wird gewonnen, in dem ein Gemisch von Calciomphosphat (Ca3(PO4)2) und Wasserstoff mit sehr hohen Temperaturen in einem Elektroreaktor erhitzt wird, und reagiert, Wärmezufuhr.
2Ca3 (PO4)2(s) + 10H2(g) ^ 4P(s) + 6CaO(s) + 10H2O (g) + E°R.4
ΔH°R4 = 2012 KJ/mol
ΔS°R4 = 377 J/mol. K
ΔG°R4 = 1862 KJ/mol
Die Reaktion ist von der Enthalpie ungünstig Endotherme, aber durch die Entropie begünstig, sie ist spontan oberhalb von T=ΔH°R,4 /ΔS°R,4= 5300K
Die Reaktion 4 benötigt viele elektrische Energie, dass die thermodynamischen Komponenten in den Prozess zusammen einstimmen. Die Phosphat entweicht als Dampf in form P4-
Moleküle aus dem Elektroreaktor und wird in einem Kondensationsturm unter Wasser als
Weißer Phosphor (P) aufgefangen, und das gebildete Wasser, ist bei über 2500K im Zustand von gemischte Moleküle und wenige Atomare Sauerstoff und Wasserstoff hergestellt, abhängig vom Druck spaltet sich Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff Moleküle. Dieser
Prozess wird als Thermo lyse von Wasser bezeichnet:
Thermo lyse: bei über 2500K
2H2O(1) . 2H2(g) + O2(g) Homolyse: bei Temperatur bis 5000K wird die Moleküle Sauerstoff und Wasserstoff bis 95.5% gespalten in Atomare Zustand
2H2 ^ 4H°
O2 ^20°
Die gemischte Atomare Sauerstoff (20°) und Wasserstoff (4H°) wird durch Verfahrentrennen von einander getrrent.
Und noch einmal zu Kreisprozess abgeholt wird, das Calciumoxid wird als leicht schmelzende Schlacke in 3000K zu dem Kreissystem zurückgeführt.
5. Der gesamte Reaktionspro zess lässt sich auf eine Reaktion definieren, Wärmeabfuhr. 5O2(g) + 10H2(g) ► 10H2O (g) + E°R.5
ΔH°R5 = -2420 KJ/mol
ΔS°R5 = -445 J/mol. K
ΔG°R5 = -2290 KJ/mol
Die thermodynamischen Bedingungen hängen nicht davon ab, auf welchem Weg das Produkt entsteht, sondern entscheidend ist der gleiche Anfang und das gleiche Ende.
ΔH°R5 = ΔH°R4 + ΔH°R3 + ΔH°R2 + ΔH°R1
Beispiel 2:b)
Die Erfindung ermöglicht die umweltfreundliche und günstige Gewinnung von Energie zu realisieren.
5O2 (g) + 5C(s) 5CO2 (g) + E0R.1
Wenn der Maßstrom O2 auf 10 kg/s eingestellt wird + 833.4 mol/s O2, 833.4 mol/s CO2 oder 36.7kg/s CO2.
5CO2 (g) + 4P(s) P4O10(s) + 5C(s) + E°R.2
666.7 mol/s 4P Oder 20.7 kg/s P4
166.7 mol/s P4O10 Oder 47.4 kg/s P4O10 P4O10(s) + 6CaO(s) ^ 2Ca3 (PO4)2(s) + E°R.3
1000 mol/s CaO Oder 56 kg/s CaO
333.4 mol/s Ca3 (PO4)2 Oder 103.4 kg/s 2Ca3 (PO4)2
2Ca3 (PO4)2(s) + 10H2(g) ► 4P(s) + 6CaO(s) + 10H2O (g) + E°R.4
1666.7 mol/s H2 Oder 3.4 kg/s H2
1666.7 mol/s H2O Oder 30 kg/s H2O.
Beispiel 3:b)
In Fig. 1 werden die Prozesskreisläufe schematisch dargestellt. Einzelne Stufen sind durch Bezugszahlen gekennzeichnet, der Prozessablauf (1-2) ist eine Verbrennungsaktion, wobei aus Sauerstoff (02) und Kohlenstoff (C) Kohlendioxid (CO2) gebildet und Energie bis -1970KJ/mol produziert wird und bei jeder beliebige Temperatur. Prozessablauf (2-3) zeigt eine Oxidationsreaktion zwischen weißem Phosphor (P) und Kohlendioxid (CO2) unter Ausschluss von Sauerstoff (O2), wodurch Phosphorpentoxid (P4O10) und Kohlenstoff © gebildet wird, Die Produkte können durch unterschiedliche Temperatur Siedlung von einander getrennt werden. Die Phosphorpentoxid mit 600K und Kohlenstoff mit 4000K. Die Reaktion produziert Energie bis -1040kJ/mol, bei Temperaturen unterhalb 1200K freiwillig ab. In Prozessablauf (3-4) reagiert Phosphorpentoxid (P4O10) mit Calciomoxid (CaO) wobei sich Calciomphosphat (Ca3(PO4)2) bildet und Energie von -1422 KJ/mol produziert wird, bei jeder beliebige Temperatur freiwillig ab. Das gebildete Phosphorpentoxid (P4O10) wird mit gebranntem Kalk (CaO) und Phsphorit (Ca3(PO4)2) zu Schlacke. Der Prozessablauf (4-5) ist einen endotherme Reaktion. In Industrie wird Phosphat gewonnen, in dem ein Gemisch von Calciomphosphat, Koks und Siliziumdioxid (Quarzsand) in einem Elektroreaktor auf mindestens 1500°C erhitzt wird.
Bei Reaktion 4 zeigen die thermodynamischen Eigenschaft der Prozess, dass eine hohe Temperatur verlangt bis über 5000K. deshalb wird die Produkte der Prozess wie Phosphor (P) in einem Kondensationsturm unter Wasser als Weißer Phosphor (P) aufgefangen, und das gebildete Wasser im Zustand von gemischte gespalten Atomare Sauerstoff (2O) und Wasserstoff (4H), später als Moleküle Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (2H2) von einander getrennt werden, und noch einmal zu Kreisprozess abgeholt, CaO wird als Schlacke in 3000K ausgekommen. Und zu Kreis Prozess zurück gebracht. Für Reaktion 1 :
5O2 (g) + 5C(s) _^ 5CO2 (g) + E°R.l
PR.1 = mO2 . ΔH°R1= 328MW oder
PR.1 = mC. AH0Rl= 328MW
Für Reaktion 2:
5CO2 (g) + 4P(s) P4O10(s) + 5C(s) + E°R.2 PR.2 = mp. ΔH°R2= 173MW
PR.2 = mCO2. ΔH°R2= 173MW
Für Reaktion 3:
P4O10(s) + 6CaO(s) 2Ca3 (PO4)2(s) + E°R.3
PR.3 = mP4O10. ΔH°R3= 237MW
PR.3 = mCaO. ΔH°R3= 237MW
Für Reaktion 4:
2Ca3 (PO4)2(s) + 10H2(g) 4P(s) + 6CaO(s) + 10H2O (g) + E°R.4 PR.4 = mCa3 (PO4)2. ΔH°R4= 335MW
PR.4 = mH2 . ΔH°R4= 335MW
Der Gesamtwert: 328 + 173 + 237 - 335 = 403MW
Für Reaktion 5 (die Vergleichprozess) :
5O2(g) + 10H2(g) ► 10H2O (g) + E°R.5
PR.5 = mH2 . ΔH°R5= 403MW
PR.5 = mO2 . ΔH°R5= 403MW
Wenn 02 auf 10 kg/s eingestellt wird, wird 403MW Energie Produzieret. c): Die Thermische Wirkungsgrad für die ganze Kreisprozess durch Tmax die Höchste und Tmin die niedrigste Temperatur der Kreisprozess so definieren werden:
ηth = 1 - Tmin / Tmax = 1 - 1200/5300 = 0.77 Oder 77% das ist die normale theoretische der wert die Thermische Wirkungsgrad für die Kreisprozess, aber Praktisch man kann die Tmax und Tmin noch hohe und noch niedrige als die Werte (5300 K, 1200 K) Eingerichten. z.B. kann der Reaktion 1 und 2 und 3 mit 1000K laufen, und mit Hilfe Elektro- Solarreaktor bis über 6000K erreichen, und Die Thermische Wirkungsgrad wird hoch bis: ηth= 1 - Tmin/Tmax= 1 - 1000/6000= 0.84 oder 84% das bedeutet je langsame Wärmeabfuhr und schnelle Wärmezufuhr desto ηth noch hoher.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Umsetzung und gleich zeitig zu Produzierung von Sauerstoff und Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, dass
Es die folgenden Schritte umfasst:
. Umsetzen von Kohlenstoff mit Sauerstoff bei Bildung von Kohlendioxid,
. Umsetzen von Kohlendioxid mit Phosphor bei Bildung von Phosphorpentoxid Und Kohlenstoff,
. Umsetzen von Phosphorpentoxid mit Calciomoxid bei Bildung von Calciomphosphat Und
. Umsetzen von Calciomphosphat mit Wasserstoff bei Bildung von Calciomoxid als Schlacke und Phosphor, Wasser als gespalten Gase Wasserstoff und Sauerstoff.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Phosphor als weißer Phosphor eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umsetzen von Calciomphosphat mit Wasserstoff durch Einsatz von elektrischer Energie oder mit Solarenergie vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Umsetzung von Calciomphosphat mit Wasserstoff der gebildete Phosphor in einem Kondensationsturm unter dem Wasser aufgefangen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete wasser in Form von Spalte Gas als (O2) und (2H2) von einander getrrent wird, und zu Kreisprozess zugeführt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kohlenstoff in Form von Koks (Graphit) eingesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umsetzen von Calciomphosphat und Wasserstoff in einem Elektroreaktor oder mit Hilfe Solarreaktor bei mindestens 50000C vorgenommen wird.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2374188A (en) * 1940-12-30 1945-04-24 Tennessee Valley Authority Oxidizing phosphorus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2572379B1 (fr) * 1984-10-29 1986-12-26 Centre Nat Rech Scient Procede et installation de dissociation d'eau par thermolyse

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2374188A (en) * 1940-12-30 1945-04-24 Tennessee Valley Authority Oxidizing phosphorus

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie Phosphor Teil B", vol. 16, 31 August 1964, VERLAG CHEMIE GMBH WEINHEIM/BERGSTR., XP002605256 *
ABANADES S ET AL: "Screening of water-splitting thermochemical cycles potentially attractive for hydrogen production by concentrated solar energy", ENERGY, PERGAMON PRESS, OXFORD, GB LNKD- DOI:10.1016/J.ENERGY.2005.11.002, vol. 31, no. 14, 1 November 2006 (2006-11-01), pages 2805 - 2822, XP024900275, ISSN: 0360-5442, [retrieved on 20061101] *
CHRIS HIGMAN AND MAARTEN VAN DER BURGT: "Gasification", 7 September 2003, ELSEVIER, ISBN: 0-7506-7707-4, XP040425457 *
J. CHASE, J.F. SKRIVAN, D. HAYMAN, J.E. LONGFIELD: "Plasma Jet Process for Making Elemental Phosphorus", IN. ENG. CHEM. PROCESS DES. DEV, vol. 18, no. 2, 22 February 1979 (1979-02-22), pages 261 - 266, XP002601747 *
KUSHNIR S V ET AL: "Some kinetic characteristics of reduction of tricalcium phosphate by hydrogen in presence of alumina", JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY OF USSR, CONSULTANTS BUREAU, NEW YORK, NY, US, vol. 43, no. 7, 1 July 1970 (1970-07-01), pages 1956 - 1959, XP008127206, ISSN: 0021-888X *
KUSHNIR S V ET AL: "Thermodynamics of the oxidation of phosphorus by carbon dioxide and water vapor", IZVESTIYA VYSSHIKH UCHEBNYKH ZAVEDENII. KHIMIYA I KHIMICHESKAYA TEKHNOLOGIYA: NAUCHNO-TEKHNICHESKII ZHURNAL, IVANOVSKII GOSUDARSTVENNYI KHIMIKO-TEKHNOLOGICHESKII UNIVERSITET, RUSSIAN FEDERATION, vol. 13, no. 5, 1 January 1970 (1970-01-01), pages 637 - 340, XP008127239, ISSN: 0579-2991 *
OHTA T ET AL: "Hydrogen production using solar radiation", INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V., BARKING, GB LNKD- DOI:10.1016/0360-3199(76)90021-5, vol. 1, no. 3, 1 January 1976 (1976-01-01), pages 255 - 263, XP025413879, ISSN: 0360-3199, [retrieved on 19760101] *
OZEKI KAZUHIDE ET AL: "Synthesis of calcium phosphates by gas-solid reaction of CaO-P2O5", PHOSPHORUS, SULFUR AND SILICON AND THE RELATED ELEMENTS, TAYLOR & FRANCIS, US LNKD- DOI:10.1080/10426500290093649, vol. 177, no. 6-7, 1 January 2002 (2002-01-01), pages 1903 - 1906, XP008127238, ISSN: 1042-6507 *

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