Cyclohexane Dehydrogenation in Solar-Driven Hydrogen Permeation Membrane Reactor for Efficient Solar

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Cyclohexane dehydrogenation in the solar-driven membrane reactor is a promising method of directly producing pure hydrogen and benzene from cyclohexane and storing low-grade solar energy as high-grade chemical energy.In this paper,partial pressure of gases,conversion rate of cyclohexane,and energy efficiency of the reactor are analyzed based on numerical simulation.The process of cyclohexane dehydrogenation under four temperatures (200℃,250℃,300℃,and 350℃) and four permeate pressures (0.050 MPa,0.025 MPa,0.010 MPa,and 0.001 MPa) were studied.A complete conversion rate (99.9%) of eyclohexane was obtained as the reaction equilibrium shifts forward with hydrogen separation.The first-law thermodynamic efficiency,solar-to-fuel efficiency,and exergy efficiency could reach as high as 94.69%,46.93% and 93.08%,respectively.This study indicates that it is feasible to combine solar energy supply technology with cyclohexane dehydrogenation reaction integrated with membrane reactor.
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