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基于非共沸工质和膜蒸馏的海洋温差能水电氢联产系统技术方案

技术编号:44496552 阅读:19 留言:0更新日期:2025-03-04 18:03
本发明专利技术涉及海洋能利用领域,具体为基于非共沸工质和膜蒸馏的海洋温差能水电氢联产系统。其包括直接接触式膜蒸馏模组、非共沸工质循环模组和海水制氢模组;直接接触式膜蒸馏模组包括内置第一疏水透气膜并被第一疏水透气膜分隔出料液侧和淡水侧的直接接触式膜蒸馏组件、向料液侧输送热海水的热海水泵、与淡水侧循环连通的淡水箱以及位于淡水侧和淡水箱之间的换热器;海水制氢模组包括内置第二疏水透气膜并被第二疏水透气膜分隔出海水侧和碱液侧的电解槽、向海水侧输送热海水的海水泵、对氧气和氢气进行分离的氧分离器和氢分离器,以及氢气处理组件。本发明专利技术使海水自发蒸发为水蒸气,并被碱液吸收,实现无电能消耗的海水淡化,再利用碱液制取氢气。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋能利用领域,特别是涉及基于非共沸工质和膜蒸馏的海洋温差能水电氢联产系统


技术介绍

1、当多级闪蒸、多效蒸馏海水淡化等热法与海洋温差能(otec,ocean thermalenergy conversion)耦合时,需要额外提供能量用于加热海水,并且会造成设备体积过大,不利于远海的应用。反渗透技术海水淡化技术具有设备成本较低、装置紧凑占地面积小等优点,但是其对于水质的要求较高,需要消耗电能进行复杂的预处理。

2、碱性电解水制氢是制氢的主要途径。碱性电解水制氢中,因为水分解为氢气与氧气,同时氢气与氧气会带走一部分饱和蒸汽水分,因此碱性电解水制氢循环中因为消耗水分会导致碱液浓度过高,从而降低制氢效率,因此碱性电解水制氢若需稳定运行则需不断向该循环中补充水分,以保证碱液维持在一定浓度范围,确保系统始终处在最优制氢效率范围内。

3、现有的海上制氢系统多为海水间接制氢技术,是将海水先淡化形成高纯度淡水再制氢,但是淡化装置成本投入大,需要额外消耗电力。


技术实现思路>

1、本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于非共沸工质和膜蒸馏的海洋温差能水电氢联产系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于非共沸工质和膜蒸馏的海洋温差能水电氢联产系统,其特征在于,蒸发器(6)将非共沸工质循环模组中流通的工质加热并蒸发成工质饱和蒸汽,工质饱和蒸汽流入透平(7)膨胀做功,带动发电机(8)发电,降温降压后的乏汽进入冷凝器(9),与换热器(3)出来的冷海水进行换热,被冷凝成液体并流至工质泵(10)进行下一循环。

3.根据权利要求2所述的基于非共沸工质和膜蒸馏的海洋温差能水电氢联产系统,其特征在于,从冷凝器(9)处流出的冷海水通过管道在碱液侧换热,提升第二疏水透气膜两侧饱和蒸...

【技术特征摘要】

1.基于非共沸工质和膜蒸馏的海洋温差能水电氢联产系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于非共沸工质和膜蒸馏的海洋温差能水电氢联产系统,其特征在于,蒸发器(6)将非共沸工质循环模组中流通的工质加热并蒸发成工质饱和蒸汽,工质饱和蒸汽流入透平(7)膨胀做功,带动发电机(8)发电,降温降压后的乏汽进入冷凝器(9),与换热器(3)出来的冷海水进行换热,被冷凝成液体并流至工质泵(10)进行下一循环。

3.根据权利要求2所述的基于非共沸工质和膜蒸馏的海洋温差能水电氢联产系统,其特征在于,从冷凝器(9)处流出的冷海水通过管道在碱液侧换热,提升第二疏水透气膜两侧饱和蒸汽压力差,从蒸发器(6)流出的热海水与经过电解槽(12)碱液侧换热后的冷海水在混合后排放。

4.根据权利要求1所述的基于非共沸工质和膜蒸馏的海洋温差能水电氢联产系统,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:马庆芬赵旭东何光淋卢辉
申请(专利权)人:海南大学
类型:发明
国别省市:

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