甲烷辅助高温电解制氢的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:42384623 阅读:29 留言:0更新日期:2024-08-16 16:12
本发明专利技术提供甲烷辅助高温电解制氢的方法和装置,应用于固体氧化物电解池,所述固体氧化物电解池包括镍基阴极、电解质和阳极,所述方法包括:将水和二氧化碳作为原料通入固体氧化物电解池在镍基阴极得到氢气和一氧化碳;将不同比例的甲烷气体在对应的反应阶段通入固体氧化物电解池,在阳极得到附加产物合成气体;从镍基阴极得到的氢气和一氧化碳、阳极得到的附加产物合成气体中提取得到氢气。本方法通过引入甲烷的还原性燃料,使之与固体氧化物电解池耦合来降低阴阳极之间的电势差,并利用多阶段不同浓度的甲烷依次输入消耗电解过程中产生的杂质气体,输出高品位合成气,提高生成附加气体的资源利用效能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制氢,具体涉及甲烷辅助高温电解制氢的方法和装置


技术介绍

1、氢气由于其能源密度高、可存储、清洁无污染等优点,是一种理想的能源载体,近些年在国内外收到了广泛关注。目前氢能的发展主要制约因素来自氢气制备效率。

2、电解水制氢是以水为原料,在电能的作用下将水电解制取氢气,整个制氢过程无污染,是一种非常具有潜力的制氢途径。目前的电解水制氢技术主要有碱性水电解槽(alkaline electrolysis cell,aec)、质子交换膜电解池(proton exchange membraneelectrolysis cell,pemec)和固体氧化物电解池(solid oxide electrolysis cell,soec)等。其中,固体氧化物电解池通过高温下的电化学反应过程,可将原料水转化为氢气和氧气,实现由电能和热能向化学能的高效转化。基于固体氧化物电解池的高温电解技术具有模块化易组装、应用灵活等优点,是极具应用前景的能量转换和存储技术。

3、但是现有的电解水制氢过程中,固体氧化物电解池在运行时一般采用氢气或一氧化碳作本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种甲烷辅助高温电解制氢的方法,所述方法应用于固体氧化物电解池,所述固体氧化物电解池包括镍基阴极、电解质和阳极,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的甲烷辅助高温电解制氢的方法,其特征在于,所述将不同比例的甲烷气体在对应的反应阶段通入固体氧化物电解池,在阳极得到附加产物合成气体,包括:

3.如权利要求2所述的甲烷辅助高温电解制氢的方法,其特征在于,所述第一附加产物合成气体包括二氧化碳和水蒸气;所述第二附加产物合成气体包括一氧化碳和氢气;所述附加产物合成气体包括一氧化碳和氢气。

4.如权利要求3所述的甲烷辅助高温电解制氢的方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种甲烷辅助高温电解制氢的方法,所述方法应用于固体氧化物电解池,所述固体氧化物电解池包括镍基阴极、电解质和阳极,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的甲烷辅助高温电解制氢的方法,其特征在于,所述将不同比例的甲烷气体在对应的反应阶段通入固体氧化物电解池,在阳极得到附加产物合成气体,包括:

3.如权利要求2所述的甲烷辅助高温电解制氢的方法,其特征在于,所述第一附加产物合成气体包括二氧化碳和水蒸气;所述第二附加产物合成气体包括一氧化碳和氢气;所述附加产物合成气体包括一氧化碳和氢气。

4.如权利要求3所述的甲烷辅助高温电解制氢的方法,其特征在于,还包括:

5.如权利要求4所述的甲烷辅助高温电解制氢的方法,其特征在于,所述第一比例小于第二比例。

6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:李紫勇黄青丹黄慧红杨柳李东宇王勇刘智勇赵崇智刘静宋浩永韦凯晴
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司广州供电局
类型:发明
国别省市:

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