\u672c\u53d1\u660e\u6d89\u53ca\u4e00\u79cd\u542b\u78b3\u6d46\u6599\u6c27\u5316\u6db2\u5236\u6c22\u7528\u7535\u89e3\u5668\uff0c\u5305\u62ec\u5236\u6c22\u5355\u5143(10)\uff0c\u5176\u7279\u5f81\u5728\u4e8e\u6240\u8ff0\u5236\u6c22\u5355\u5143(10)\u6cbf\u53cd\u5e94\u6db2\u7684\u6d41\u5411\u5305\u62ec\u4f9d\u6b21\u5bc6\u5c01\u8fde\u63a5\u7684\u9633\u6781\u677f(5)\u3001\u6d41\u573a\u677f(4)\u3001\u534a\u819c\u7535\u6781(3)\u3001\u758f\u6c34\u78b3\u7eb8\u548c\u96c6\u6c14\u677f(1)\uff1b\u5176\u4e2d\uff0c\u6240\u8ff0\u6d41\u573a\u677f(4)\u4e0a\u8bbe\u6709\u53cd\u5e94\u6db2\u6d41\u9053(41)\uff0c\u6240\u8ff0\u53cd\u5e94\u6db2\u6d41\u9053(41)\u7684\u5165\u53e3\u8fde\u63a5\u53cd\u5e94\u6db2\u6e90\uff0c\u6240\u8ff0\u53cd\u5e94\u6db2\u6d41\u9053(41)\u7684\u51fa\u53e3\u8fde\u63a5\u754c\u5916\uff0c\u5e76\u4e14\u6240\u8ff0\u53cd\u5e94\u6db2\u6d41\u9053(41)\u8d2f\u901a\u6240\u8ff0\u6d41\u573a\u677f(4)\uff1b\u6240\u8ff0\u96c6\u6c14\u677f(1)\u4e0a\u8bbe\u6709\u6c14\u4f53\u6d41\u9053(11)\uff0c\u6240\u8ff0\u6c14\u4f53\u6d41\u9053(11)\u8fde\u901a\u96c6\u6c14\u7ba1(6)\uff1b\u6240\u8ff0\u96c6\u6c14\u677f(1)\u3001\u534a\u819c\u7535\u6781(3)\u3001\u6d41\u573a\u677f(4)\u548c\u9633\u6781\u677f(5)\u4f9d\u6b21\u7535\u8fde\u63a5\uff1b\u6240\u8ff0\u96c6\u6c14\u677f(1)\u901a\u8fc7\u8d1f\u6781\u96c6\u7535\u677f(71)\u8fde\u63a5\u7535\u6e90\u8d1f\u6781\uff0c\u6240\u8ff0\u9633\u6781\u677f(5)\u901a\u8fc7\u6b63\u6781\u96c6\u7535\u677f(7 2) connect the positive pole of the power supply.
【技术实现步骤摘要】
一种含碳浆料氧化液制氢用电解器
本专利技术涉及到煤制氢领域,具体指一种含碳浆料氧化液直接制氢用电解器。
技术介绍
世界煤炭存储丰富,煤炭被认为是地球上可获得的最廉价能源,长期以来在能源消费中占有重要地位,但是由此也带来了对环境和生态造成极大损害的空气污染和二氧化碳排放问题。同样,煤炭在我国一次能源的消耗中占比例高达75%,且存在着利用效率低,浪费严重等问题。基于环境保护及未来能源安全的考虑,研究新型的煤炭利用方式以及提高煤炭利用效率有着极大的积极意义。CN201310096085.3公开了《一种从煤生产纯净氢气和二氧化碳的工艺方法》,采用氧化剂化学氧化煤粉浆液,生成二氧化碳,然后生成的还原态氧化剂再通过电化学氧化而恢复再生,并产生氢气。在本专利技术的工艺方法中,煤粉浆液的化学氧化和氧化剂电化学氧化再生分别在密闭的反应釜和电化学反应池中进行:煤粉在硫酸水溶液中被三价铁离子氧化,三价铁离子则还原变成二价铁离子,二价铁离子再在电化学反应池中转化(再生)成三价铁离子,从而实现氧化剂循环利用。该技术避免了煤颗粒会磨损贵金属电极,导致产氢的成本高;电极与煤粉颗粒之间是固相-固相反应,反应速率极低,电流密度一般不超过10mA/cm2,无法工业化生产。但是,该申请所使用的电解器由阳极室、阴极室和夹在两室之间的质子交换膜构成,工作时,阳极室和阴极室都要有电解液,随着反应的进行,电解液中反应物浓度下降,反应速率随之下降;阳极和阴极距离较大,增大了离子传导的阻力,降低了电能利用效率和产氢速率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种高效且能避免阳极催 ...
【技术保护点】
一种含碳浆料氧化液制氢用电解器,包括制氢单元(10),其特征在于所述制氢单元(10)沿反应液的流向包括依次密封连接的阳极板(5)、流场板(4)、半膜电极(3)、疏水碳纸和集气板(1);其中,所述流场板(4)上设有反应液流道(41),所述反应液流道(41)的入口连接反应液源,所述反应液流道(41)的出口连接界外,并且所述反应液流道(41)贯通所述流场板(4);所述集气板(1)上设有气体流道(11),所述气体流道(11)连通集气管(6);所述集气板(1)、半膜电极(3)、流场板(4)和阳极板(5)依次电连接;所述集气板(1)通过负极集电板(71)连接电源负极,所述阳极板(5)通过正极集电板(72)连接电源正极。
【技术特征摘要】
1.一种含碳浆料氧化液制氢用电解器,包括制氢单元(10),其特征在于所述制氢单元(10)沿反应液的流向包括依次密封连接的阳极板(5)、流场板(4)、半膜电极(3)、疏水碳纸和集气板(1);其中,所述流场板(4)上设有反应液流道(41),所述反应液流道(41)的入口连接反应液源,所述反应液流道(41)的出口连接界外,并且所述反应液流道(41)贯通所述流场板(4);所述集气板(1)上设有气体流道(11),所述气体流道(11)连通集气管(6);所述集气板(1)、半膜电极(3)、流场板(4)和阳极板(5)依次电连接;所述集气板(1)通过负极集电板(71)连接电源负极,所述阳极板(5)通过正极集电板(72)连接电源正极。2.根据权利要求1所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述反应液流道(41)在所述流场板(4)上蛇形布置;或者所述反应液流道(41)有多条且平行布置;所述反应液流道(41)的宽度为3~6mm、深度为3~8mm。3.根据权利要求2所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述气体流道(11)为细长的流道,沿所述集气板(1)的表面蛇形设置,所述气体流道(11)的宽度为1~3mm,深度为1~2mm。4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述制氢单元有多个,各制氢单元依次串联布置;正极集电板(72)连接上游制氢单元中的阳极板(...
【专利技术属性】
技术研发人员:隋升,孙志刚,柳杨,冯亮杰,曹孟常,邢涛,向康,杨宏泉,郭强,蒋超,
申请(专利权)人:中石化宁波工程有限公司,上海交通大学,中石化炼化工程集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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