液态金属堆核能耦合铜氯循环制氢系统及制氢方法技术方案

本申请提供一种液态金属堆核能耦合铜氯循环制氢系统及制氢方法，包括：热解装置，用于发生Cu2OCl2的热解化学反应，其蒸汽入口与蒸汽发生器的二次侧出口连接；水解装置，用于发生CuCl2的水解反应，其蒸汽出口与蒸汽发生器的二次侧入口连接；氢气发生装置，水解装置的反应出料口与其反应进料口连接，用于将水解装置中反应产生的HCl输送到氢气发生装置，氢气发生装置用于将热解装置中反应产生的CuCl和水解装置中产生的HCl发生置换反应，产生氢气，其置换反应的电解过程由发电装置供电；热解装置与水解装置及氢气发生装置之间均设有换热装置。本申请的制氢系统和方法将核能中温制氢方案和铜氯三步法闭式热化学循环方案相结合，利用核电站余热、制氢转化效率高。利用核电站余热、制氢转化效率高。利用核电站余热、制氢转化效率高。

【技术实现步骤摘要】
液态金属堆核能耦合铜氯循环制氢系统及制氢方法


[0001]本申请涉及核能利用
，尤其涉及一种液态金属堆核能耦合铜氯循环制氢系统及制氢方法。

技术介绍

[0002]能源是经济增长和人类发展的最重要动力之一，未来的能源经济将需要逐步替代化石能源并减少温室气体排放，逐步形成低碳的能源结构，风、光、水、核、氢等清洁能源迎来了机遇发展期。
[0003]氢能是一种理想的二次能源，主要特点是氢元素资源丰富、氢气热值高和无污染，同时具备清洁和储能的两种属性，其产业链主要分为上游制氢、中游储运和下游应用等领域，其中以清洁可持续的方式利用一次能源来实现氢的大规模生产成为了氢能产业发展前提的重要一环。氢气的生成方法大致有以下三种：1.化石燃料加工，2.电解水，3.热化学循环。其中化石燃料加工方法不仅受到资源储量的限制，还将排放大量CO2等温室气体；而电解水制氢效率一般在80％左右，高温电解法(1000℃下)的制氢效率只有50％左右。由于电费占整个水电解制氢生产费用的80％左右，导致其竞争力并不高，因此水电解制氢成本的关键在于耗能问题，由此引出两条降成本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态金属堆核能耦合铜氯循环制氢系统，包括蒸汽发生器和发电装置，所述蒸汽发生器用于将液态金属堆产生的热量转化为蒸汽驱动所述发电装置发电，其特征在于，还包括：热解装置，所述热解装置用于发生Cu2OCl2的热解化学反应，其蒸汽入口与所述蒸汽发生器的二次侧出口连接；水解装置，所述水解装置用于发生CuCl2的水解反应，其蒸汽出口与所述蒸汽发生器的二次侧入口连接；氢气发生装置，所述水解装置的反应出料口与所述氢气发生装置的反应进料口连接，用于将所述水解装置中反应产生的HCl输送到所述氢气发生装置中，所述氢气发生装置用于将所述热解装置中反应产生的CuCl和所述水解装置中反应产生的HCl发生置换反应，产生氢气，其置换反应的电解过程由所述发电装置供电；所述热解装置和所述水解装置之间设置有第一换热装置，用于对所述热解装置排出的蒸汽进行换热，使换热后的蒸汽用于保持所述水解装置的温度；所述热解装置和所述氢气发生装置之间设置有第二换热装置，用于对所述热解装置排出的蒸汽进行换热，使换热后的蒸汽用于保持所述氢气发生装置的温度。2.如权利要求1所述液态金属堆核能耦合铜氯循环制氢系统，其特征在于，还包括：氧气存储装置，所述氧气存储装置与所述热解装置的反应出料口连接；水存储装置，所述水存储装置与所述水解装置的反应进料口连接；氢气存储装置，所述氢气存储装置与所述氢气发生装置的反应出料口连接。3.如权利要求1所述液态金属堆核能耦合铜氯循环制氢系统，其特征在于，所述发电装置的低压缸排气管道与所述第一换热装置和/或所述第二换热装置的入口相连接；所述氢气发生装置的蒸汽出口与所述第一换热装置和/或所述第二换热装置的入口连接。4.如权利要求1所述液态金属堆核能耦合铜氯循环制氢系统，其特征在于，所述液态金属堆出口温度为500℃
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900℃。5.如权利要求1所述液态金属堆核能耦合铜氯循环制氢系统，其特征在于，所述蒸汽发生器的二次侧出口温度为500
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650℃，所述热解装置的水蒸汽管道出口温度为400
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500℃，所述第一换热装置的出口温度为400
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450℃，所述第二换热装置的出口温度为90
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130℃。6.如权利要求1所述液态金属堆核能耦合铜氯循环制氢系统，其特征在于，所述热解装置中发生反应的方程式如...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙培栋，柳春源，邢勉，陈笑松，吴曼霞，王立广，张曙明，郑罡，余慧，沈峰，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：