甲烷重整与高温电解水复合制氢装置及其制氢方法及其应用制造方法及图纸

技术编号:40501617 阅读:33 留言:0更新日期:2024-02-26 19:29
甲烷重整与高温电解水复合制氢装置及其制氢方法和应用,包括反应腔室,用于甲烷与水蒸气发生甲烷中温重整制氢和高温蒸气进行电解水制氢反应;氢气输出腔室,用于输出氢气;管式质子导体电解池复合装置,由位于下半部分的对称电池和位于上半部分的电解池构成,在外部电源的驱动下,对称电池将氢气分离,使反应腔室氢气浓度保持较低的水平,电解池用于电解水制氢。本发明专利技术将化石能源转化为清洁能源,实现传统能源的清洁高效利用;提高甲烷重整效率、提高装置整体制氢效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氢能与储能领域,具体涉及一种甲烷重整与高温电解水复合制氢装置。具体来说,是一种利用电驱动分离氢气,同时结合二氧化碳吸附,提高甲烷重整反应转化率,并回收利用剩余高温蒸气直接电解制氢并获得附属产物氧气与二氧化碳的复合制氢装置、方法和应用。


技术介绍

1、能源基础设施目前主要依赖于化石燃料,随着世界范围内工业的高速发展,全世界对能源的需求日益增加,环境污染也愈发严重。提供丰富、清洁和安全高效的可再生能源是人类所面临的主要技术挑战之一。

2、氢元素在地球上含量非常丰富,主要以水、碳氢化合物和各类有机化合物等化合态的形式存在。氢气是全球公认的最环保的能源,是一种理想的能量载体。

3、甲烷在地球上分布非常广泛,主要存在于天然气等化石燃料中。甲烷的直接燃烧利用,会产生大量的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物等温室气体造成大气污染,破坏环境。通过对甲烷进行重整制氢的同时实现co2捕捉,可以将化石能源转化为清洁能源,减少过程中有害气体的生成,实现传统能源的清洁高效利用。

4、目前国内外甲烷重整技术及装置已经非常成熟,但目前仍面临许本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种甲烷重整与高温电解水复合制氢装置,包括反应腔室、氢气输出腔室、管式质子导体电解池复合装置,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的甲烷重整与高温电解水复合制氢装置,其特征在于:多组所述管式质子导体电解池复合装置组合成质子导体电解池堆,所有质子导体电解池堆的管内区域与氢气输出腔室相通。

3.根据权利要求1所述的甲烷重整与高温电解水复合制氢装置,其特征在于:所述反应腔室内均匀填充催化剂颗粒和二氧化碳吸附剂颗粒。

4.根据权利要求1所述甲烷重整与高温电解水复合制氢装置,其特征在于:对称电池位于入口区域,作用于甲烷重整反应,电解池位于出口区域,作用于电解...

【技术特征摘要】

1.一种甲烷重整与高温电解水复合制氢装置,包括反应腔室、氢气输出腔室、管式质子导体电解池复合装置,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的甲烷重整与高温电解水复合制氢装置,其特征在于:多组所述管式质子导体电解池复合装置组合成质子导体电解池堆,所有质子导体电解池堆的管内区域与氢气输出腔室相通。

3.根据权利要求1所述的甲烷重整与高温电解水复合制氢装置,其特征在于:所述反应腔室内均匀填充催化剂颗粒和二氧化碳吸附剂颗粒。

4.根据权利要求1所述甲烷重整与高温电解水复合制氢装置,其特征在于:对称电池位于入口区域,作用于甲烷重整反应,电解池位于出口区域,作用于电解水制氢反应。

5.根据权利要求1所述甲烷重整与高温电解水复合制氢装置,其特征在于:所述的对称电池包括阳极层、质子导体电解质层、阴极层,其中,靠近反应腔室的一侧为对称电池阴极,靠近氢气输出腔室的一侧为对称电池阳极,对称电池阴极与对称电池阳极使用材料相同。

6.根据权利要求1所述甲烷重整与高温电解水复合制氢装置,其特征在于:所述的电解池包括阳极层、质子导体电解质层、阴极层,其中,靠近反应腔室的一侧为电解池阳极,靠...

【专利技术属性】
技术研发人员:王利刚孙泽司马纯袁春宇岳帅
申请(专利权)人:华北电力大学
类型:发明
国别省市:

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