Door: Bronkhorst Nederland Bronkhorst's distributeur, Wagner Mess- und Regeltechnik, hielp Duitse R&D bedrijven bij hun onderzoek naar een nieuwe manier om waterstof op te slaan: in synthetische, op aromatische oliën gebaseerde warmteoverdracht die normaal gebruikt worden in bakkerij systemen en bij andere toepassingen met hoge temperatuur. Hier fungeert de warmteoverdrachtsolie als een vloeibare organische waterstofdrager, LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carier). In deze opstelling spelen hoge temperatuur Coriolis flowmeters in combinatie met WADose HPLC-pompen een belangrijke rol.
Toepassingseisen
De bedrijven onderzoeken bij welke druk de reactie het beste verloopt bij het laden en ontladen. Hiervoor moet een nauwkeurige flow van LOHC en waterstof naar de reactor worden toegevoerd. Lastig hierbij is de verandering van viscositeit van de LOHC voor en na de katalytische reactie. De massflow meters moeten met deze veranderingen in viscositeit uit de voeten kunnen.
Belangrijke onderwerpen
-visceuze vloeistoffen kunnen doseren en pompen
-nauwkeurigheid en hoge temperaturen
-flowmeters moeten viscositeitsveranderingen aankunnen
Procesoplossing
Bij één opstelling wordt de LOHC opgewarmd om het juiste viscositeitsbereik te behalen en op een hogere druk gebracht door een WADose HPLC-pomp met verwarmingselement. Hierbij wordt een Coriolis flowmeter voor hoge temperaturen gebruikt met de juiste elektronica en een regelklep om de LOHC gedoseerd naar het reactorvat te leiden.
In een andere opstelling werkt de dosering van de LOHC bij hogere viscositeiten ook uitstekend met HNP-pompen in combinatie met de Coriolis massflowmeters. Het medium hoeft hierbij niet veel verwarmd te worden, omdat de pomp hoge viscositeiten goed aankan.
Van de waterstof die in het LOHC-proces wordt ingevoerd, wordt alleen de flow gemeten. Deze waterstof (die in een eeerdere fase de elektrolyser verlaat alvorens het reactorvat in binnen te gaan) wordt met onder druk geregeld.
Bij deze toepassing worden verschillende Bronkhorst instrumenten gebruikt voor verschillende aspecten van het proces:
-voor het toepassen van druk
-voor het pompen
-voor het meten en regelen van media
-om de dichtheid van het medium te bepalen
-om relevante temperaturen te meten
Door de combinatie van deze apparaten ontstaat een uiterst functionele oplossing.
Meer informatie over het onderzoek naar waterstofopslag:
De waterstof wordt opgeslagen in de vloeibare waterstofdragers via een katalytische reactie. De vloeistof heeft nu een lage viscositeit en ziet eruit als water. Na de hydrogenering is de viscositeit toegenomen, en ziet de vloeistof eruit als honing. Wanneer geladen met waterstof is deze LOHC vlamvertragend, waardoor het een veilig transportmedium is voor waterstof naar de plaats van gebruik, hierna kan de waterstof uit deze draagvloeistof gescheiden worden voor puur H2 gebruik.
De geladen LOHC kan worden opgeslagen bij omgevingscondities, wat (nog een) voordeel is ten opzichte van gasvormige waterstof.
Dit laden/ontladen is een omkeerbaar proces; hydrogenering (laden) vereist hogere drukken, is exotherm en geeft dus energie vrij, terwijl dehydrogenering (ontladen) een endotherm proces is dat energie en dus hogere temperaturen vereist - beide katalytisch gestuurd.
