一种光热海水淡化水电解制氢系统及制氢方法技术方案

本发明专利技术属于水电解制氢技术领域，具体涉及一种光热海水淡化水电解制氢系统及制氢方法。本发明专利技术在海水淡化的基础上引入电解水蒸气制氢技术，质子交换膜电解池是水电解设备的一个装置，基于两种技术的优化设计与联用实现了光热海水淡化水电解制氢。本发明专利技术通过光热海水淡化单元蒸发海水生成淡水，为质子交换膜电解池提供淡水，再将淡水电解获得氢气。相比于其他海水淡化方法可以通过太阳能提供所需能量，以更低的成本生成淡水；蒸汽水质能够满足PEM电解池所需的离子浓度，有效提高水分解效率与电解池寿命，解决了质子交换膜电解池直接电解海水因质子交换膜毒化和催化剂活性和耐久性下降而导致寿命缩短的问题，能够进一步提高产氢效率、降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水电解制氢，具体涉及一种光热海水淡化水电解制氢系统及制氢方法。

技术介绍

1、目前全球范围内煤炭、石油、天然气等传统能源的需求快速增长，能源的供需已经严重失衡，研究绿色可再生能源生产供应体系迫在眉睫。氢能是可开发利用的一种清洁能源。

2、利用光伏或风电水电解制氢是制备绿氢的有效途径，然而目前质子交换膜水电解设备对进水水质的要求需达到超纯水质(电导率低于5ηs/cm)。虽然地球表面约71％的面积被水覆盖，但其中仅2.5％储量为淡水资源。因此，研究人员将目光投向了存量巨大的海水资源，希望通过海水淡化的方式来获取淡水资源。如果直接电解海水，将造成电解池的质子交换膜毒化，并影响催化剂的活性和耐久性，从而导致电解效率下降。由于淡水是一种有限的资源，因此开发高效、大规模的海水淡化技术势在必行。当前净化海水的方法主要有反渗透法、蒸馏法、电渗析法等，反渗透法是使用半透膜(如反渗透膜)来分离淡水和其他物质；蒸馏法是通过加热海水使其蒸发，然后蒸汽冷凝成水；电渗析法是外加直流电场，利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性来净化海水。以上方法虽然可以净化海本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光热海水淡化水电解制氢系统，其特征在于，包括光热海水淡化单元和质子交换膜水电解单元；

2.根据权利要求1所述的光热海水淡化水电解制氢系统，其特征在于，所述箱体出气口和所述阳极进气口之间还设置有蠕动泵。

3.根据权利要求1所述的光热海水淡化水电解制氢系统，其特征在于，所述透明封闭箱体的任一侧壁的内表面上还设置有温湿度传感器。

4.根据权利要求1所述的光热海水淡化水电解制氢系统，其特征在于，所述泡沫材料包括聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫或酚醛树脂泡沫；

5.根据权利要求1所述的光热海水淡化水电解制氢系统，其特征在于，所述质子交换膜...

【技术特征摘要】

1.一种光热海水淡化水电解制氢系统，其特征在于，包括光热海水淡化单元和质子交换膜水电解单元；

2.根据权利要求1所述的光热海水淡化水电解制氢系统，其特征在于，所述箱体出气口和所述阳极进气口之间还设置有蠕动泵。

3.根据权利要求1所述的光热海水淡化水电解制氢系统，其特征在于，所述透明封闭箱体的任一侧壁的内表面上还设置有温湿度传感器。

4.根据权利要求1所述的光热海水淡化水电解制氢系统，其特征在于，所述泡沫材料包括聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫或酚醛树脂泡沫；

5.根据权利要求1所述的光热海水淡化水电解制氢系统，其特征在于，所述质子交换膜水电解单元包括依次层叠设置的阳极金属极板、钛毡、第一密封框、阳极催化剂层、质子交换膜、阴极催化剂层、第二密封框、碳纸和阴极金属极板；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建国，孙鹏，谭爱东，希吉尔，宋佳毅，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：