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Thermodynamic characterization of the (H2 + C3H8) system significant for the hydrogen economy: Experimental (p, rho, T) determination and equation-of-state modelling

  • For the gradual introduction of hydrogen in the energy market, the study of the properties of mixtures of hydrogen with typical components of natural gas (NG) and liquefied petroleum gas (LPG) is of great importance. This work aims to provide accurate experimental (p, rho, T) data for three hydrogen-propane mixtures with nominal compositions (amount of substance, mol/mol) of (0.95 H2 + 0.05 C3H8), (0.90 H2 + 0.10 C3H8), and (0.83 H2 + 0.17 C3H8), at temperatures of 250, 275, 300, 325, 350, and 375 K, and pressures up to 20 MPa. A single-sinker densimeter was used to determine the density of the mixtures. Experimental density data were compared to the densities calculated from two reference equations of state: the GERG-2008 and the AGA8-DC92. Relative deviations from the GERG-2008 EoS are systematically larger than those from the AGA8-DC92. They are within the ±0.5% band for the mixture with 5% of propane, but deviations are higher than 0.5% for the mixtures with 10% and 17% of propane,For the gradual introduction of hydrogen in the energy market, the study of the properties of mixtures of hydrogen with typical components of natural gas (NG) and liquefied petroleum gas (LPG) is of great importance. This work aims to provide accurate experimental (p, rho, T) data for three hydrogen-propane mixtures with nominal compositions (amount of substance, mol/mol) of (0.95 H2 + 0.05 C3H8), (0.90 H2 + 0.10 C3H8), and (0.83 H2 + 0.17 C3H8), at temperatures of 250, 275, 300, 325, 350, and 375 K, and pressures up to 20 MPa. A single-sinker densimeter was used to determine the density of the mixtures. Experimental density data were compared to the densities calculated from two reference equations of state: the GERG-2008 and the AGA8-DC92. Relative deviations from the GERG-2008 EoS are systematically larger than those from the AGA8-DC92. They are within the ±0.5% band for the mixture with 5% of propane, but deviations are higher than 0.5% for the mixtures with 10% and 17% of propane, especially at low temperatures and high pressures. Finally, the sets of new experimental data have been processed by the application of two different statistical equations of state: the virial equation of state, through the second and third virial coefficients, B(T, x) and C(T, x), and the PC-SAFT equation of state.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:D. Lozano-Martín, Dirk TumaORCiD, Heinrich Kipphardt, Peyman Khanipour, C. R. Chamorro
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):International Journal of Hydrogen Energy
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.4 Prozessanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier B. V.
Verlagsort:Amsterdam
Jahrgang/Band:48
Ausgabe/Heft:23
Erste Seite:8645
Letzte Seite:8667
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Density data; Equation of state; Hydrogen-containing gas mixture; Virial coefficients
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Wasserstoff
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.11.170
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-570056
ISSN:0360-3199
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:20.02.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:03.04.2023
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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