System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 氢制造系统及氢制造方法技术方案_技高网

氢制造系统及氢制造方法技术方案

技术编号:44025220 阅读:18 留言:0更新日期:2025-01-15 01:07
氢制造系统及氢制造方法中具备:热交换器,其使用通过600℃以上的热能进行了加热后的热介质对水蒸气进行加热;高温水蒸气电解装置,其对高温水蒸气电解槽施加比伴随着电流施加的焦耳加热与伴随着电解反应的吸热平衡的热中性点的电位低的电压,将600℃以上的水蒸气电解而制造氢;以及加热装置,其通过水蒸气对高温水蒸气电解装置进行加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及氢制造系统及氢制造方法


技术介绍

1、作为氢制造技术之一,有高温水蒸气电解法。电解法具有原料便宜、在氢制造工艺中不会产生二氧化碳(co2)的优点。然而,电解法通过电解而生成氢,因此存在电能的成本高的问题。因此,考虑通过对700℃以上的高温水蒸气进行电解而减少电解所需要的电能的高温水蒸气电解法。

2、但是,生成700℃以上的高温水蒸气是困难的,以往,通过锅炉、电炉等使水升温而生成水蒸气,对该水蒸气进行电解而生成氢。另外,水的分解为吸热反应,对1摩尔的水进行电解时,必须从外部供给286千焦的热。因此,以往一边用高温水蒸气电解槽的焦耳热补充水在电解时的吸热和水蒸气的显热,一边使水蒸气为700℃~900℃而进行电解。作为这样的现有的氢制造装置,例如有下述专利文献1中记载的装置。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1:日本特开2020-041202号公报


技术实现思路

1、专利技术所要解决的问题

2、利用高温水蒸气电解法的氢制造装置能够通过利用高温水蒸气来减少水的电解所耗费的电能。然而,在现实中,现有的氢制造装置通过必要的电能来提供与水的电解的运行温度相当的温度的高温水蒸气的生成能量,并且也通过电能来提供水的电解的吸热反应。即,现有的高温水蒸气电解槽以水电解的吸热与水电解槽的放热实现平衡的热中性点的电位或热中性点的电位以上的电位运行,会大量消耗电能。利用高温水蒸气电解法的氢制造的成本的大部分为电力,如果能够用可再生能量来提供该电力的大部分,则能够削减二氧化碳。然而,可再生能量的电力供给不稳定,因此,难以适用于大规模且稳定的氢制造。另一方面,通过火力发电系统生成的电能会伴随着二氧化碳的产生。

3、本公开的目的在于解决上述的问题,提供可实现制造氢时的电能成本的降低、并且抑制二氧化碳的产生的氢制造系统及氢制造方法。

4、解决问题的方法

5、用于实现上述目的的本公开的氢制造系统具备:热交换器,其通过600℃以上的热能对热介质进行加热,使用进行了该加热后的上述热介质对水蒸气进行加热;和高温水蒸气电解装置,其对高温水蒸气电解槽施加比热中性点的电压低的电压,对600℃以上的上述水蒸气进行电解而制造氢,所述热中性点的电压是伴随着电流施加的焦耳加热与伴随着电解反应的吸热平衡而使热平衡为0时的电压。

6、另外,本公开的氢制造方法具有:产生600℃以上的热能的工序;使用通过上述热能进行了加热后的热介质,使水蒸气过热至600℃以上的工序;通过上述水蒸气对高温水蒸气电解槽进行加热的工序;以及通过对上述高温水蒸气电解槽施加比热中性点的电压低的电压,将上述水蒸气电解而制造氢的工序,所述热中性点的电压是在上述高温水蒸气电解槽中伴随着电流施加的焦耳加热与伴随着电解反应的吸热平衡而使热平衡为0时的电压。

7、专利技术的效果

8、根据本公开的氢制造系统及氢制造方法,能够实现制造氢时的电能成本的降低,并且能够抑制二氧化碳的产生。

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【技术保护点】

1.一种氢制造系统,其具备:

2.根据权利要求1所述的氢制造系统,其中,

3.根据权利要求1或2所述的氢制造系统,其中,

4.根据权利要求1所述的氢制造系统,其中,

5.根据权利要求1所述的氢制造系统,其中,

6.根据权利要求1所述的氢制造系统,其中,

7.根据权利要求1所述的氢制造系统,其中,

8.根据权利要求1所述的氢制造系统,其中,

9.根据权利要求1所述的氢制造系统,其具有高温气冷堆作为能够产生所述热能的热源,所述热交换器使用通过在高温气冷堆中生成的高温氦的热能进行了加热后的热介质对水蒸气进行加热。

10.一种氢制造方法,该方法具有:

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种氢制造系统,其具备:

2.根据权利要求1所述的氢制造系统,其中,

3.根据权利要求1或2所述的氢制造系统,其中,

4.根据权利要求1所述的氢制造系统,其中,

5.根据权利要求1所述的氢制造系统,其中,

6.根据权利要求1所述的氢制造系统,其中,

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【专利技术属性】
技术研发人员:松尾健浅野耕司中桐基裕小城育昌原伸英胜田理史岛田宽之水谷安伸W·申
申请(专利权)人:三菱重工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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