公开(公告)号：CN118491444A

公开(公告)日：2024-08-16

申请号：CN202410565167.6

申请日：2024-05-09

Applicant: 华北电力大学

Inventor： 王利刚 ,  马纯

IPC: B01J19/08 ,  C25B1/042 ,  C25B15/08 ,  C25B9/00 ,  C10L3/08 ,  C07C1/12 ,  C07C9/04

Abstract: 本发明涉及一种基于电化学、热化学混合方式制备甲烷的合成装置及方法，该装置的反应腔体至少设有第一输入腔室、第二输入腔室、第一输出腔室和电催化反应器，所述第一输入腔室紧贴反应腔室的周向侧壁；所述第二输入腔室位于反应腔室的中心位置；所述电催化反应器套设至第二输入腔室外侧，且所述第二输入腔室连通电催化反应器；所述催化单元的内壁设有催化甲烷化反应的催化层；所述第一输出腔室位于第一输入腔室与电催化反应器之间，且所述第一输出腔室与第一输入腔室连通；通过二氧化碳与电解水产生的氢气反应合成甲烷/合成气，从而将二氧化碳转化为燃料，替代传统化石燃料，实现了二氧化碳资源的有效利用，并减少了温室气体排放。

公开(公告)号：CN117587432A

公开(公告)日：2024-02-23

申请号：CN202311558533.7

申请日：2023-11-21

Applicant: 华北电力大学

Inventor： 王利刚 ,  孙泽司 ,  马纯 ,  袁春宇 ,  岳帅

IPC: C25B9/60 ,  C25B15/02 ,  C25B9/65 ,  C25B1/04 ,  C01B3/40

Abstract: 甲烷重整与高温电解水复合制氢装置及其制氢方法和应用，包括反应腔室，用于甲烷与水蒸气发生甲烷中温重整制氢和高温蒸气进行电解水制氢反应；氢气输出腔室，用于输出氢气；管式质子导体电解池复合装置，由位于下半部分的对称电池和位于上半部分的电解池构成，在外部电源的驱动下，对称电池将氢气分离，使反应腔室氢气浓度保持较低的水平，电解池用于电解水制氢。本发明将化石能源转化为清洁能源，实现传统能源的清洁高效利用；提高甲烷重整效率、提高装置整体制氢效率。

公开(公告)号：CN117543052A

公开(公告)日：2024-02-09

申请号：CN202311534483.9

申请日：2023-11-17

Applicant: 华北电力大学

Inventor： 王利刚 ,  刘子裕 ,  马纯

IPC: H01M8/0612 ,  C01B3/40 ,  C01B3/56 ,  H01M8/04082

Abstract: 本发明公开一种制备高纯度H2和CO的装置，该装置是基于管式质子陶瓷燃料电池和甲烷干重整反应制备高纯度H2和CO的装置，包括反应腔室：用于甲烷与二氧化碳发生干重整反应；甲烷干重整催化剂：用于降低反应所需活化能，促进重整反应发生，提升甲烷转化率；管式质子陶瓷燃料电池：由质子导体固体氧化物对称电池构成，用于在中温条件下，连续分离氢气，降低反应腔室内氢气浓度，促进甲烷转化；氢气输出腔室：用于输送重整反应后分离出的氢气。本发明可以在中温条件(450‑600℃)下，通过连续分离氢气大幅提升甲烷干重整反应的转化率，在减少能量损失的同时，获得高纯度氢气和一氧化碳。

公开(公告)号：CN119162398A

公开(公告)日：2024-12-20

申请号：CN202411507247.2

申请日：2024-10-28

Applicant: 华北电力大学

Inventor： 王利刚 ,  马纯 ,  李承周

IPC: C21B7/00 ,  C21B5/00 ,  C21B9/00 ,  C21B9/10 ,  C21B7/14 ,  C21B7/16 ,  C21B3/08 ,  C25B1/042 ,  C25B15/08 ,  C25B9/67

Abstract: 本发明涉及一种耦合固体氧化物电解与高炉余热利用的炼铁系统及方法，该系统包括固体氧化物电解系统、热风系统、换热网络和高炉本体，所述固体氧化物电解系统，在外部电源和高炉余热的耦合驱动下，通过电解水产生氢气和氧气；所述热风系统，以高炉煤气为燃料，向高炉连续输送高温热风；所述换热系统，将高炉产生的余热用于加热固体氧化物电解池入口的燃料及高炉入口的氢气；所述高炉本体，用于还原矿石冶炼生铁。通过换热网络回收高炉炼铁过程的余热，加热固体氧化物电解系统的入口水和高炉入口氢气，有效降低电解制氢过程电耗，同时对高炉富氢冶金技术的深度节能降碳具有重要意义。