Kinetics and transport phenomena in the chemical decomposition of copper oxychloride in the thermochemical Cu-CI Cycle
Notice bibliographique
Résumé
The thermochemical copper-chlorine (Cu-Cl) cycle for hydrogen production includes three chemical reactions of hydrolysis, decomposition and electrolysis. The decomposition of copper oxychloride establishes the high-temperature limit of the cycle. Between 430 and 530 oC, copper oxychloride (Cu2OCl2) decomposes to produce a molten salt of copper (I) chloride (CuCl) and oxygen gas. The conditions that yield equilibrium at high conversion rates are not well understood. Also, the impact of feed streams containing by-products of incomplete reactions in an integrated thermochemical cycle of hydrogen production are also not well understood. In an integrated cycle, the hydrolysis reaction where CuCl2 reacts with steam to produce solid copper oxychloride precedes the decomposition reaction. Undesirable chlorine may be released as a result of CuCl2 decomposition and mass imbalance of the overall cycle and additional energy requirements to separate chlorine gas from the oxygen gas stream. In this thesis, a new phase change predictive model is developed and compared to the reaction rate kinetics in order to better understand the nature of resistances. A Stefan boundary condition is used in a new particle model to track the position of the moving solid-liquid interface as the solid particle decomposes under the influence of heat transfer at the surface. Results of conversion of CuO*CuCl2 from both a thermogravimetric (TGA) microbalance and a laboratory scale batch reactor experiments are analyzed and the rate of endothermic reaction determined. A second particle model identifies parameters that impact the transient chemical decomposition of solid particles embedded in the bulk fluid consisting of molten and gaseous phases at high temperature and low Reynolds number. The mass, energy, momentum and chemical reaction equations are solved for a particle suddenly immersed in a viscous continuum. Numerical solutions are developed and the results are validated with experimental data of small samples of chemical decomposition of copper oxychloride (CuO*CuCl2). This thesis provides new experimental and theoretical reference for the scale-up of a CuO*CuCl2 decomposition reactor with consideration of the impact on the yield of the thermochemical copper-chlorine cycle for the generation of hydrogen.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».