Development of a novel renewable energy-based integrated system coupling biomass and H2S sources for clean hydrogen production
Notice bibliographique
Résumé
The present work aims to develop a novel integrated energy system to produce clean hydrogen, power, and biochar. The Palmaria palmata, a type of seaweed, and hydrogen sulfide from the industrial gaseous waste streams are taken as potential feedstock. A combined thermochemical approach is employed for the processing of both feedstocks. For clean hydrogen production, the zinc sulfide thermochemical cycle is employed. Both stoichiometric and non-stoichiometric equilibrium-based models of the proposed plant design are developed in the Aspen Plus software, and a comprehensive thermodynamic analysis of the system is also performed by evaluating energy and exergy efficiencies. The study further explores and covers the modeling, simulation, and parametric analyses of various subsections to enhance the hydrogen and biochar production rate. The parametric analyses show that the first step of the thermochemical cycle (desulfurization reaction) follows a stoichiometric pathway and the optimal conversion is achieved at a ZnO/H 2 S ratio equal to 1. On the other hand, the second step of the thermochemical cycle (regeneration reaction) does not follow a stoichiometric pathway, and ZnS conversion of 12.87 % is achieved at a high temperature of 1400 °C. It is found that a hydrogen production rate of 0.71 mol/s is achieved with the introduction of 0.27 mol/s of H 2 S. The energy and exergy efficiencies of the zinc sulfide thermochemical cycle are found to be 65.23 % and 35.58 % respectively. A biochar production rate of 0.024 kg/s is obtained with the Palmaria palmata feed rate of 0.097 kg/s. The Palmaria to biochar energy and exergy efficiencies are found to be 55.43 % and 45.91 % respectively. The overall energy and exergy efficiencies of the proposed plant are determined to be 72.88 % and 50.03 % respectively.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 tête enseignante, 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 ».