利用盐差能直接产氢的设备及其使用方法技术

本发明专利技术提供一种利用盐差能直接产氢的设备及其使用方法。具体地，所述利用盐差能直接产氢的设备包括反向电渗析装置、阳极液贮存罐、阴极液贮存罐、浓溶液贮存罐和淡溶液贮存罐。根据本发明专利技术的技术方案，在不外加电源情况下，利用不同浓度盐溶液的势能差，在反向电渗析装置两侧的阳极室和阴极室里分别采用碱性电解质和酸性电解质，直接在反向电渗析装置的电极上发生水解半反应产生氢气和氧气，并通过气液分离系统在线分离气体。该设备及其使用方法不仅能降低水解制氢能耗，提高电极稳定性，且工艺简单，无需外加能源、无污染，产氢效率高。

Equipment for producing hydrogen directly by salt difference and its using method

The present invention provides a device for direct hydrogen production by using salt difference and its using method. Specifically, the equipment for producing hydrogen directly by salt difference includes reverse electrodialysis device, anode liquid storage tank, cathode liquid storage tank, concentrated solution storage tank and dilute solution storage tank. According to the technical scheme of the invention, without external power supply conditions, using different concentration of salt solution potential difference in the anode chamber, reverse electrodialysis device on both sides of the room and the cathode respectively by alkaline electrolyte and electrolyte, electrode occurs hydrolysis in the reverse electrodialysis device directly on the half reaction to produce hydrogen and oxygen, and the gas-liquid separation system on-line gas separation. The equipment and its application method can not only reduce the energy consumption of hydrolysis hydrogen production, improve the electrode stability, and the process is simple, without additional energy, no pollution, high hydrogen production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
利用盐差能直接产氢的设备及其使用方法
本专利技术属于氢气能源
，具体涉及一种利用盐差能为直接推动力，通过反向电渗析直接产氢的设备及其使用方法。
技术介绍
随着世界经济的发展，石油、天然气、煤炭等传统化石能源正面临即将枯竭的困境，而且因燃烧化石能源导致的全球变暖和空气污染问题亦日益严重，研究并开发新型的可再生能源是解决能源与环境危机的一个重要手段。研究证明风能、太阳能、潮汐能、盐差能和氢能等可再生能源可以替代传统化石燃料，其中氢能由于其易储存、能量密度高、来源广泛、且燃烧产物为水，对环境无污染，被认为是最有潜力的能源之一。然而，目前化工中所使用的氢气大多是产自诸如天然气、石油和煤等化石燃料的气化裂解，例如甲烷的重整，这些方法仍然导致二氧化碳的排放及空气污染。而利用电解水的方法可以生产高纯氢，但低的能量效率和不断增加的电力价格阻碍了此工艺的发展。同时，由于电解过程中的电能很大一部分来源于化石燃料的燃烧，这也一定程度上制约了其应用优势。将可再生能源产生的电能应用于电解制氢过程，可以避免以上的弊端。另外由于大多的可再生能源受到气候环境、季节以及地理位置的影响，无法直接并入电网应用，通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用盐差能直接产氢的设备，所述设备包括：反向电渗析装置，所述反向电渗析装置包括阳极板、阴极板以及设置在所述阳极板和阴极板之间的依次交替叠置的两个以上阳离子交换膜和两个以上阴离子交换膜，其中所述阳离子交换膜的数量与所述阴离子交换膜的数量相等；所述阳极板与所述依次交替叠置的两个以上阳离子交换膜和两个以上阴离子交换膜一端的阳离子交换膜之间的空间构成阳极室；所述阴极板与所述依次交替叠置的两个以上阳离子交换膜和两个以上阴离子交换膜另一端的阴离子交换膜之间的空间构成阴极室；所述阳极室具有位于下端的阳极室入口和位于上端的阳极室出口，并且所述阴极室具有位于下端的阴极室入口和位于上端的阴极室出口；所述依次交...

【技术特征摘要】
1.一种利用盐差能直接产氢的设备，所述设备包括：反向电渗析装置，所述反向电渗析装置包括阳极板、阴极板以及设置在所述阳极板和阴极板之间的依次交替叠置的两个以上阳离子交换膜和两个以上阴离子交换膜，其中所述阳离子交换膜的数量与所述阴离子交换膜的数量相等；所述阳极板与所述依次交替叠置的两个以上阳离子交换膜和两个以上阴离子交换膜一端的阳离子交换膜之间的空间构成阳极室；所述阴极板与所述依次交替叠置的两个以上阳离子交换膜和两个以上阴离子交换膜另一端的阴离子交换膜之间的空间构成阴极室；所述阳极室具有位于下端的阳极室入口和位于上端的阳极室出口，并且所述阴极室具有位于下端的阴极室入口和位于上端的阴极室出口；所述依次交替叠置的两个以上阳离子交换膜和两个以上阴离子交换膜中的每对相邻的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间的空间构成依次交替设置的n个浓溶液室和n+1个淡溶液室，其中n大于或等于1；所述阳极室与所述依次交替设置的n个浓溶液室和n+1个淡溶液室一端的淡溶液室相邻，并且所述阴极室与依次交替设置的n个浓溶液室和n+1个淡溶液室另一端的淡溶液室相邻；所述n个浓溶液室中的每一个具有位于下端的浓溶液室入口和位于上端的浓溶液室出口，并且所述n+1个淡溶液室中的每一个具有位于下端的淡溶液室入口和位于上端的淡溶液室出口；阳极液贮存罐，所述阳极液贮存罐具有氧气出口并且与所述阳极室入口和所述阳极室出口流体连通；阴极液贮存罐，所述阴极液贮存罐具有氢气出口并且与所述阴极室入口和所述阴极室出口流体连通；浓溶液贮存罐，所述浓溶液贮存罐与所述n个浓溶液室中的每一个的浓溶液室入口流体连通；和淡溶液贮存罐，所述淡溶液贮存罐与所述n+1个淡溶液室中的每一个的淡溶液室入口流体连通。2.根据权利要求1所述的利用盐差能直接产氢的设备，其中所述阳极室由密封垫片密封，并且在所述阳极板和所述依次交替叠置的两个以上阳离子交换膜和两个以上阴离子交换膜一端的阳离子交换膜之间设置有流道网格。3.根据权利要求1所述的利用盐差能直接产氢的设备，其中所述阴极室由密封垫片密封，并且在所述阴极板与所述依次交替叠置的两个以上阳离子交换膜和两个以上阴离子交换膜另一端的阴离子交换膜之间设置有流道网格。4.根据权利要求1所述的利用盐差能直接产氢的设备，其中所述n个浓溶液室和所述n+1个淡溶液室中的每一个由密封垫片密封，并且在所述依次交替叠置的两个以上阳离子交换膜和两个以上阴离子交换膜中的每对相邻的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间设置有流道网格。5.根据权利要求1所述的利用盐差能直接产氢的设备，其中所述阴极液贮存罐的所述氢气出口和/或所述阳极液贮存罐的所述氧气出口与气体在线检测与分离装置连接。6.根据权利要求5所述的利用盐差能直接产氢的设备，其中所述气体在...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐铜文，陈霞，蒋晨啸，王秋月，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34