HI分解制氢膜反应器及其制氢方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种HI分解制氢膜反应器及其制氢方法和系统。本发明专利技术通过调整膜反应器各反应室的体积容量，使各反应室的容积逐个减少，后一个反应室的容积为前一个的70~85%，从而稳定氢气选择渗透膜两侧的氢气压力差，从而保证氢气选择渗透膜发挥最大氢气分离能力；本发明专利技术氢气分离管的外管壁上沿管长方向交替设置有环形凹槽和环形凸起以促进氢气向管壁的扩散，实现原位分离，提高氢气产量；碘化氢热分解催化剂使用廉价且容易获取的活性炭AC，或金属修饰的活性炭M/AC，符合大规模生产需要。本发明专利技术的膜反应器设备结构简单易于量产，所需材料廉价易获得，且HI分解率可达85%以上，制氢效率高。率高。率高。

【技术实现步骤摘要】
HI分解制氢膜反应器及其制氢方法和系统


[0001]本专利技术属于制氢
具体涉及一种HI分解制氢膜反应器及其制氢方法和系统。

技术介绍

[0002]氢能源作为一种公认的可再生清洁能源，在低碳/零碳能源的时代大背景下正脱颖而出。其中，热化学硫碘循环的制氢方法（以下简称硫碘循环）作为热化学制氢方法中最为理想的循环之一而广受关注。硫碘循环具备很多独特优势：
①
反应条件相对温和，可匹配太阳能、核能等热源；
②
制氢热效率高，可以高达60%；
③
无需氢氧分离装置，适用于大规模制氢。
[0003]硫碘循环系统主要包括本生Bunsen反应、硫酸H2SO4分解和碘化氢HI分解三个流程。上述三个流程的反应原理如下：Bunsen反应：2H2O+SO2+I2→
H2SO4+HIH2SO4分解反应：H2SO4→
H2O+SO2+0.5O2HI分解反应：HI
→
0.5H2+0.5I2其中这三个流程中，HI催化分解是最关键的产氢步骤，其分解率的高低直接影响到系统能耗及产氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种HI分解制氢膜反应器，其特征在于，所述的反应器内部设置有多个反应室，相邻反应室之间由导流板分隔但未隔断，各反应室顺次连通构成内部气体流道，且所述膜反应器的内部气体流道呈S型；内部气体流道一端连通膜反应器的HI入口，另一端连通分解气出口；沿气流前进方向，各反应室的容积逐个减少，后一个反应室的容积为前一个的70~85%；各反应室内部填充有活性炭催化剂或金属修饰的活性炭催化剂；每个反应室内均设置有若干根氢气分离管；氢气分离管由支撑管及设置在支撑管上的氢气分离膜构成；各氢气分离管与膜反应器的氢气出口连通；所述氢气分离管的外管壁上沿管长方向交替设置有环形凹槽和环形凸起。2.根据权利要求1所述的HI分解制氢膜反应器，其特征在于，所述膜反应器还包括加热器，所述加热器用于加热膜反应器内的气体使其维持在设400~550℃。3.根据权利要求1所述的HI分解制氢膜反应器，其特征在于，所述催化剂在反应室内的填充率为0.5~0.65。4.根据权利要求1所述的HI分解制氢膜反应器，其特征在于，所述支撑管为中空陶瓷管；所述氢气分离膜使用二氧化硅膜、碳膜或钯膜；氢气分离管与膜反应器连接处密封。5.根据权利要求1所述的HI分解制氢膜反应器，其特征在于，所述反应室的个数为4~10个。6.根据权利要求1所述的HI分解制氢膜反应器，其特征在于，所述环形凹槽的深度为1
‑
2cm；环形凸起的高度为1
‑
2cm；相邻的环形凹槽与环形凸起之间的间距为5
‑
10cm。7.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵琛杰，叶啸，张相，于晓莎，雷祖磊，常涛，
申请(专利权)人：浙江百能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：