新型三步法热化学循环分解水制氢方法与系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种新型三步法热化学循环分解水制氢方法及系统，该方法包括：将高价锰氧化物加热至第一温度，发生热解释氧反应，生成低价锰氧化物与氧气；将在第二温度下，使低价锰氧化物与氢氧化物发生反应，生成亚锰酸盐、水和氢气；在第三温度下，使亚锰酸盐和水蒸气发生反应，生成高价锰氧化物和氢氧化物。该方法以可再生能源为供能源，通过不同反应器之间的物料转移和气体切换，实现三步法的各步反应，产生氢气和氧气并分离储存，实现低温高效稳定零碳排放的制氢工艺。本公开实施例提供的系统用于实现上述方法。的系统用于实现上述方法。的系统用于实现上述方法。

【技术实现步骤摘要】
新型三步法热化学循环分解水制氢方法与系统


[0001]本专利技术涉及氢能
，尤其涉及一种新型三步法热化学循环分解水制氢方法与系统。

技术介绍

[0002]现如今，高速发展的社会带来用能的巨大需求，传统化石能源的消耗带来的环境问题，正迫使人们寻找新的供能方式，其中，以氢能为代表的可再生能源吸引了许多学者的目光，如何高效产氢成为了目前的研究重点。
[0003]氢元素以化合物的形式存在于自然界的各种物质当中，从中提取出氢元素单质(氢气)需要通过特定的方法。目前常见的制氢方法主要三类，化石能源制氢、可再生能源制氢和核能制氢。化石能源制氢的主要方式有天然气重整裂解、煤气化等方法，在高温下，这类碳氢化合物分解后与过量水反应，产生氢气和一氧化碳的混合物，通过气体分离的方式获得纯氢，这种方法的热量来源主要是燃烧化石能源，相较于其他方法而言成本较低，但碳排放量较大。可再生能源制氢有热化学循环制氢、风电制氢、生物质气化制氢等方法，可再生能源以热或电的方式输入到系统中，为水分解反应提供能量，产生氢气和氧气，再通过气体分离或者分步反应的方式获得纯氢，这种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型三步法热化学循环分解水制氢方法，其特征在于，包括：将高价锰氧化物加热至第一温度，发生热解释氧反应，生成低价锰氧化物与氧气；将在第二温度下，使所述低价锰氧化物与氢氧化物发生反应，生成亚锰酸盐、水和氢气；在第三温度下，使所述亚锰酸盐和水蒸气发生反应，生成所述高价锰氧化物和所述氢氧化物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一温度为600
‑
800℃，所述第二温度为600
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800℃，所述第三温度为400
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600℃。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高价锰氧化物为三氧化二锰，所述低价锰氧化物为四氧化三锰。4.一种新型三步法热化学循环分解水制氢系统，应用于如权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，包括：高温反应釜(9)，用于将高价锰氧化物加热至第一温度，发生热解释氧反应，生成低价锰氧化物与氧气；次高温反应釜(5)，用于将在第二温度下，使所述低价锰氧化物与氢氧化物发生反应，生成亚锰酸盐、水和氢气；低温反应釜(3)，用于在第三温度下，使所述亚锰酸盐和水蒸气发生反应，生成所述高价锰氧化物和所述氢氧化物。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：输水单元，包括储水泵(1)和水罐(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘启斌，焦钒，刘泰秀，龙怡彪，杨时颖，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：