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DOI: 10.5445/IR/1000075946

Modellierung einer dreistufigen Wärmeübertrager-Kaskade zur Verflüssigung von Wasserstoff

Toema, Kimo; Gomse, David; Grohmann, Steffen

Abstract:
Die Bedeutung von Wasserstoff für die Energiewirtschaft nimmt seit einigen Jahren stetig zu. Er kann nicht nur aus erneuerbaren Energien gewonnen werden, sondern setzt bei der Verwendung auch keine schädlichen Emissionen frei. Für die Lagerung und den Transport im flüssigen Zustand ist die Abkühlung des Wasserstoffs auf ca. 20 K nötig. Dabei spielt die Energiefreisetzung infolge der Umwandlung von Ortho- in Parawasserstoff während der Verflüssigung eine wichtige Rolle, die durch den Einsatz von Katalysatoren realisiert wird. Ohne diese Ortho-Para-Konversion würde der verflüssigte Wasserstoff schnell wieder verdampfen.
Am Institut für Technische Physik des KIT wird eine bestehende Helium-Kälteanlage mit einem Wasserstoffverflüssiger erweitert. In diesem sollen pro Stunde ca. 100 L Wasserstoff in drei Stufen von 300 K auf 16 K abgekühlt und anschließend durch Expansion verflüssigt werden. Die Ortho-Para-Konversion erfolgt dabei an einem Eisenoxid-Katalysator.
Die Modellierung der Wärmeübertrager-Kaskade zur Wasserstoffverflüssigung erfordert sowohl die genaue Kenntnis der druck- und temperaturabhängigen Stoffdaten, als auch die Berü ... mehr


Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Technische Physik (ITEP)
Institut für Technische Thermodynamik und Kältetechnik (ITTK)
Publikationstyp Forschungsbericht
Jahr 2017
Sprache Deutsch
Identifikator URN: urn:nbn:de:swb:90-759460
KITopen ID: 1000075946
HGF-Programm 37.06.02; LK 01
Verlag KIT, Karlsruhe
Umfang 17 S.
Schlagworte Wärmeübertrager, Ortho-Para-Umwandlung, Modellierung
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