【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学反应储热，涉及一种氢氧化物混合物化学反应储热系统、方法及应用。
技术介绍
1、全球能源问题日益突出，能源供应的可持续性和高效性成为摆在我们面前的重大挑战。同时，随着可再生能源(如太阳能和风能)的不断发展，我们需要一种创新的方法来捕获和存储多余的能源，以在能源需求高峰时提供稳定的电力供应。这就引出了热储存技术，特别是通过化学反应储热的方法。
2、专利cn114307585a公开了一种基于钙基吸收剂/载氧体的可再生能源存储利用方法及系统，方法包括以下步骤：s1、可再生能源发电产生电能用于电解水反应生成氢气和氧气；s2、氢气进入含有钙基吸收剂和载氧体的煅烧/还原反应器进行还原煅烧产生二氧化碳和水，由载氧体的还原固体产物以及钙基吸收剂的煅烧固体产物实现储能；s3、步骤s2获得的固体产物在反应器中发生氧化反应和碳酸化反应，释放热能实现对步骤s2中储能的利用，碳酸化反应后的固体产物以及氧化反应后的固体产物返回至步骤s2中重复利用。但该专利所需反应温度过高，调控不灵活。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的面对可再生能源电力供应的波动以及由于时间、空间或强度热能供给量不足所导致的热能不匹配等至少一种缺陷而提供一种氢氧化物混合物化学反应储热系统、方法及应用，本专利技术的储能效果较现有的单一无机氢氧化物热分解储热效果更好，其在大规模储能方面有较好的应用。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术
4、s1、当需要储存热量时，将氢气(h2)通入镁单质(mg)和钙单质(ca)中发生吸氢反应，生成氢化镁(mgh2)和氢化钙(cah2)，释放热量，反应方程式为：
5、mg+h2→mgh2+q，
6、ca+h2→cah2+q；
7、s2、将吸氢反应释放的热量经过传递加热氢氧化镁(mg(oh)2)和氢氧化钙(ca(oh)2)发生脱水反应，生成氧化镁(mgo)和氧化钙(cao)，以及水蒸气(h2o(g))，吸氢反应释放的热量储存于氧化镁和氧化钙中，反应方程式为：
8、mg(oh)2+q→mgo+h2o(g)，
9、ca(oh)2+q→cao+h2o(g)；
10、s3、当需要释放热量时，将水蒸气通入氧化镁和氧化钙中发生水化反应，生成氢氧化镁和氢氧化钙，释放氧化镁和氧化钙中存储的热量，反应方程式为：
11、mgo+h2o(g)→mg(oh)2+q，
12、cao+h2o(g)→ca(oh)2+q；
13、s4、将水化反应释放的热量经过传递加热氢化镁和氢化钙发生析氢反应，生成镁单质和钙单质，以及氢气，反应方程式为：
14、mgh2+q→mg+h2，
15、cah2+q→ca+h2。
16、进一步地，步骤s1中氢气的来源选自电解水所得产物、由外界循环系统通入中的一种或多种，电解水所需电能源自可再生能源发电，可再生能源选自太阳能、风能、地热能、潮汐能中的一种或多种；
17、步骤s2中水蒸气的去向选自收集后冷凝为液态、排向外界循环系统中的一种或多种，步骤s3中水蒸气的来源选自收集后液态水加热、由外界循环系统通入中的一种或多种。
18、进一步地，步骤s1中镁单质与钙单质的摩尔比为(0.5-1.5):1，步骤s2中氢氧化镁与氢氧化钙的摩尔比为(0.5-1.5):1，氢氧化镁和氢氧化钙之和与镁单质和钙单质之和的摩尔比为(0.5-1.5):1。
19、进一步地，步骤s1中氢气与镁单质和钙单质之和的摩尔比为(1-2):1，步骤s3中水蒸气与氢氧化镁和氢氧化钙之和的摩尔比为(1-2):1。
20、进一步地，步骤s1中吸氢反应的温度为250-450℃，压力为0.1-0.15mpa；
21、步骤s2中脱水反应的温度为345-600℃，压力为0.1-0.15mpa。
22、进一步地，步骤s3中水化反应的温度为600-650℃，压力为0.1-0.15mpa；
23、步骤s4中析氢反应的温度为300-880℃，压力为0.1-0.15mpa。
24、本专利技术的技术方案之一在于，提供一种氢氧化物混合物化学反应储热系统，该系统采用所述的方法进行储热，所述系统包括反应容器，该反应容器内设置有隔板，所述反应容器内被隔板分割为氢气室和水蒸气室，使系统同时拥有吸热和放热两种功能腔室，所述氢气室内容纳有镁单质和钙单质，所述水蒸气室内容纳有氢氧化镁和氢氧化钙。
25、进一步地，所述反应容器的壁面为绝热面，避免浪费热能，所述隔板为非绝热面，方便传递热能。
26、进一步地，所述氢气室通过氢气管连通电解水制氢装置、外界循环系统中的一种或多种，所述水蒸气室通过水蒸气管连通水蒸气收集器、外界循环系统中的一种或多种。
27、本专利技术的技术方案之一在于，提供一种氢氧化物混合物化学反应储热系统在大规模储能上的应用。
28、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
29、(1)本专利技术采用氢氧化物混合物协同，混合物的优势温度范围更加宽广，比单一氢氧化物的储热和放热更加灵活；
30、(2)本专利技术不仅能高效地储存热能，还能在能源高峰期或需求高峰期提供可再生的热能；
31、(3)本专利技术由于采用了可再生的电解水制氢储存可再生能源供应的电能，这一技术对环境友好，同时也提供了可持续的能源解决方案；
32、(4)本专利技术可以更有效地利用电解水制氢来储存和释放热能，有望在多个领域，包括工业和住宅供暖、能源储备和可再生能源集成中发挥关键作用。
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1.一种氢氧化物混合物化学反应储热方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氢氧化物混合物化学反应储热方法，其特征在于，步骤S1中氢气的来源选自电解水所得产物、由外界循环系统通入中的一种或多种，电解水所需电能源自可再生能源发电，可再生能源选自太阳能、风能、地热能、潮汐能中的一种或多种；
3.根据权利要求1所述的一种氢氧化物混合物化学反应储热方法，其特征在于，步骤S1中镁单质与钙单质的摩尔比为(0.5-1.5):1，步骤S2中氢氧化镁与氢氧化钙的摩尔比为(0.5-1.5):1，氢氧化镁和氢氧化钙之和与镁单质和钙单质之和的摩尔比为(0.5-1.5):1。
4.根据权利要求1所述的一种氢氧化物混合物化学反应储热方法，其特征在于，步骤S1中氢气与镁单质和钙单质之和的摩尔比为(1-2):1，步骤S3中水蒸气与氢氧化镁和氢氧化钙之和的摩尔比为(1-2):1。
5.根据权利要求1所述的一种氢氧化物混合物化学反应储热方法，其特征在于，步骤S1中吸氢反应的温度为250-450℃，压力为0.1-0.15MPa；
6
7.一种氢氧化物混合物化学反应储热系统，其特征在于，该系统采用如权利要求1至6中任一项所述的方法进行储热，所述系统包括反应容器(1)，该反应容器(1)内设置有隔板(2)，所述反应容器(1)内被隔板(2)分割为氢气室(3)和水蒸气室(4)，使系统同时拥有吸热和放热两种功能腔室，所述氢气室(3)内容纳有镁单质和钙单质，所述水蒸气室(4)内容纳有氢氧化镁和氢氧化钙。
8.根据权利要求7所述的一种氢氧化物混合物化学反应储热系统，其特征在于，所述反应容器(1)的壁面为绝热面，所述隔板(2)为非绝热面。
9.根据权利要求7所述的一种氢氧化物混合物化学反应储热系统，其特征在于，所述氢气室(3)通过氢气管(5)连通电解水制氢装置、外界循环系统中的一种或多种，所述水蒸气室(4)通过水蒸气管(6)连通水蒸气收集器、外界循环系统中的一种或多种。
10.一种如权利要求7所述的氢氧化物混合物化学反应储热系统在大规模储能上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种氢氧化物混合物化学反应储热方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氢氧化物混合物化学反应储热方法，其特征在于，步骤s1中氢气的来源选自电解水所得产物、由外界循环系统通入中的一种或多种，电解水所需电能源自可再生能源发电，可再生能源选自太阳能、风能、地热能、潮汐能中的一种或多种；
3.根据权利要求1所述的一种氢氧化物混合物化学反应储热方法，其特征在于，步骤s1中镁单质与钙单质的摩尔比为(0.5-1.5):1，步骤s2中氢氧化镁与氢氧化钙的摩尔比为(0.5-1.5):1，氢氧化镁和氢氧化钙之和与镁单质和钙单质之和的摩尔比为(0.5-1.5):1。
4.根据权利要求1所述的一种氢氧化物混合物化学反应储热方法，其特征在于，步骤s1中氢气与镁单质和钙单质之和的摩尔比为(1-2):1，步骤s3中水蒸气与氢氧化镁和氢氧化钙之和的摩尔比为(1-2):1。
5.根据权利要求1所述的一种氢氧化物混合物化学反应储热方法，其特征在于，步骤s1中吸氢反应的温度为250-450℃，压力为0.1-0.15mpa；
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：周文权，周昊，张艳华，陈刚，张荣明，高宇星，
申请(专利权)人：江苏天洁环保装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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