Hydrogen production through ammonia decomposition: comparative modelling analysis of conventional and membrane reactor configurations

制氢 膜反应器 化学 分解 入口 氨生产 体积流量 渗透 联轴节(管道) 生产率 材料科学 分析化学(期刊) 参数统计 热力学 氢气净化器 连续搅拌釜式反应器 氢燃料 生产(经济) 核工程 化学工程 动能 甲烷 活化能 水准点(测量) 连续生产 核化学 氮气 能量(信号处理)
作者
S. R. M. Coelho,José Matos,Cláudio Rocha,M.A. Soria,Luís Madeira
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:393: 137082-137082 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2026.137082
摘要

Ammonia (NH 3 ) is a promising hydrogen (H 2 ) carrier, but achieving high conversion and H 2 purity at moderate conditions remains challenging. A one-dimensional non-isothermal model coupling mass, momentum, and energy balances for retentate and permeate sides was used to compare a benchmark packed-bed tubular reactor with four Pd-membrane-reactor configurations (IN-OUT vs OUT-IN at co-current and counter-current). The parametric study varied wall temperature, inlet pressure, NH 3 feed flow rate, and feed-to-sweep ratio, assuming an ideally H 2 -selective dense Pd layer. A membrane-type influence (permeability/Pd thickness) was also assessed. The OUT-IN counter-current configuration delivered the best performance, combining high NH 3 conversion, H 2 recovery, and energy efficiency. Under optimised conditions ( T wall ≈ 655 K, P inlet = 7 bar, F N H 3 / F sweep gas ≈ 0.32, and F N H 3 , 0 = 0.0001 mol·s −1 ), a 99.6% NH 3 conversion and H 2 recovery above 95% were achieved. These results provide clear guidance for compact, energy-efficient H 2 production from NH 3 . • A 1D model of NH 3 decomposition in Pd membrane reactors (MRs) is developed. • Four MR configurations, IN–OUT/OUT–IN and co-/counter-current, are compared. • The MR outperforms the conventional packed-bed reactor in NH 3 conversion. • Wall temperature, pressure, NH₃ feed rate and feed/sweep ratio effects are analysed. • Results offer guidance for designing efficient MRs for H 2 production.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
ya完成签到,获得积分10
刚刚
斜对角的苍白完成签到,获得积分10
1秒前
沉静契发布了新的文献求助20
1秒前
lv完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
快乐的树叶完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
Zzzhu完成签到,获得积分10
3秒前
turbohero完成签到,获得积分10
3秒前
胖凡完成签到,获得积分10
4秒前
小背包完成签到,获得积分10
4秒前
HC完成签到,获得积分10
4秒前
ya发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
充电宝应助yjy123采纳,获得10
5秒前
5秒前
体贴老头发布了新的文献求助10
5秒前
稳重哑铃发布了新的文献求助10
5秒前
cxyldd完成签到,获得积分10
6秒前
星星发布了新的文献求助10
6秒前
Enigma_GEB应助小野菌采纳,获得10
6秒前
加油完成签到,获得积分10
6秒前
wang22发布了新的文献求助10
6秒前
sharony完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
丰富语蕊应助Hachi爸爸采纳,获得30
7秒前
7秒前
7秒前
小象完成签到,获得积分20
7秒前
YYY关闭了YYY文献求助
8秒前
8秒前
8秒前
电子羊完成签到,获得积分10
8秒前
爱博发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
kkm关闭了kkm文献求助
8秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Child and Adolescent Mental Health 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7599442
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9175708
关于积分的说明 19645920
捐赠科研通 7175632
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268468
关于科研通互助平台的介绍 2432963
邀请新用户注册赠送积分活动 2262032