一种电解氢碘酸制氢的装置及方法

    公开(公告)号:CN117568848B

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202410066678.3

    申请日:2024-01-17

    Abstract: 本申请涉及电解制氢技术领域,具体涉及一种电解氢碘酸制氢的装置及方法,所述装置包括电解池中装填氢碘酸溶液作为电解液,所述电解池中的工作电极涂敷有自组装膜修饰铂基气凝胶电催化剂,其制备步骤包括,混合金属前驱体溶液制备、Pt‑M水凝胶前驱体块制备、凝胶老化、Pt基气凝胶制备、HS‑Pt基气凝胶制备。本申请提出的自组装膜修饰铂基气凝胶电催化剂,通过原位自凝胶法制备铂基水凝胶,经过超临界CO2干燥形成气凝胶,再由4‑巯基吡啶修饰于其三维骨架结构上形成单分子层膜,增强了铂基气凝胶电催化剂在酸性环境下的缓蚀能力,并且提高了电解HI产氢的效率。

    一种基于氨的制氢系统和方法

    公开(公告)号:CN117163919A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311444122.5

    申请日:2023-11-02

    Abstract: 本申请涉及能源利用领域,特别是一种基于氨的制氢系统和方法,包括本生反应、碘化氢气体制备、等离子体反应制备碘化铵,使用低温等离子技术使碘化氢气体和氮气反应得到包含碘化铵颗粒、碘蒸汽、碘化氢气体和氮气的混合气体,而后气固分离得到碘化铵固体,碘化铵固体与二氧化锡固体混合、加热,碘化铵分解为氨气与碘化氢,碘化氢与二氧化锡反应产生四碘化锡与水,包含氨气、四碘化锡和水的混合气体被降温至473K~623K,四碘化锡气体液化被分离,包含氨气与水蒸气的混合气干燥后降温或者加压液化成液氨存储运输。本申请通过等离子体反应的方式,另外循环使用锡元素参与分解碘化铵制备氨气,在制得易运输氨的前提下,提升了反应的效率。

    一种热化学硒碘循环制氢同时脱除烟气中CO的系统和工艺

    公开(公告)号:CN116812865A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202311093251.4

    申请日:2023-08-29

    Abstract: 本申请涉及热化学制氢技术领域,特别是一种热化学硒碘循环制氢同时脱除烟气中CO的系统和工艺,至少两个反应器内交替发生硒碘反应和CO与H2SeO3的反应;硒碘反应生成混合酸溶液;CO与H2SeO3反应生成CO2和Se,反应后的含硒氢碘酸溶液中硒被滤网拦截,拦截留下的硒原位参与下一循环的硒碘反应;去除硒后的氢碘酸溶液蒸发得HI气体,HI气体高温分解,得到的I2、H2以及未分解的HI气体经洗涤后得氢气产品,蒸发掉HI气体的液体回送参加下一硒碘反应。本申请将热化学碘硒循环制氢与烧结烟气相结合,烟气通入混酸溶液中反应而避免混酸分离,利于系统简化;同时硒的消耗和生成在同一反应器进行,降低了系统的操作难度。

    一种高压分解碘化氢制取压缩氢气的工艺及装置

    公开(公告)号:CN116621115A

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202310903644.0

    申请日:2023-07-23

    Abstract: 本申请属于硫碘循环制氢技术领域,特别涉及一种高压分解碘化氢制取压缩氢气的工艺及装置,包括下层的氢碘酸相升温促使硫酸和氢碘酸发生Bunsen逆反应以去除其中的硫酸杂质,纯化后的氢碘酸相后加压至49‑80MPa,后分两次进行升温至400‑550℃,氢碘酸液体在高温高压下催化分解,分解产生的气体上浮离开氢碘酸液体后经冷却分离除杂得到高压氢气。本申请的球形加压反应器实现了液态氢碘酸的直接分解,提高了氢碘酸的转化率和分解速率,避免了氢碘酸的循环进料、反复气化冷凝过程以及氢碘酸的浓缩过程,获得了可直接使用或运输的高压氢气,提高了系统制氢热效率,简化了工艺过程,减小了碘化氢分解反应器的尺寸,降低了建设成本。

    一种热化学硫碘循环制氢HIx相纯化的方法与装置

    公开(公告)号:CN116143079B

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310431050.4

    申请日:2023-04-21

    Abstract: 本发明公开了一种热化学硫碘循环制氢HIx相纯化的方法与装置。本发明将过量的钡化合物送入HIx相纯化塔与杂质硫酸反应生成BaSO4沉淀,达到纯化HIx溶液的目的;生成的BaSO4在高温环境中分解生成BaO、O2和SO2,实现了钡的循环利用,同时生成的高温O2和SO2气体进入H2SO4分解塔,回收了能量。本发明HIx相纯化塔的液体送入氢碘酸蒸馏塔中,蒸馏出气体进入HI分解塔进行HI的分解,氢碘酸蒸馏塔底部剩余BaI2和HI溶液经混合器返回至HIx相纯化塔;本发明在不消耗碘的前提下解决了硫酸杂质的脱除问题,规避后续HI分解催化剂S中毒的风险,保证系统的长期连续运行。

    一种煤炭分级利用废水高温催化制氢反应系统和方法

    公开(公告)号:CN116199185A

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202310499741.8

    申请日:2023-05-06

    Abstract: 本发明提供了一种煤炭分级利用废水高温催化制氢反应系统和方法,属于废水处理及制氢领域。本发明反应系统包括高温催化制氢反应装置和汽化器,高温催化制氢反应装置包括壳体、换热管、气体分布器、结构化催化剂等组件,换热管贯穿壳体;结构化催化剂分别套装在其所对应的换热管外,结构化催化剂与壳体间采用硅酸铝棉固定;结构化催化剂与其对应的换热管之间设置有换热管狭缝;各组结构化催化剂之间设置有热振狭缝。汽化器对煤炭分级利用废水进行汽化,汽化产生的有机废气送入高温催化制氢反应装置高效催化转化为以氢气为主的合成气,本发明解决了高流速气体在高温催化反应下对结构化催化剂的热振损坏问题。

    一种硫碘循环制氢中能量回收利用的方法与装置

    公开(公告)号:CN115520835A

    公开(公告)日:2022-12-27

    申请号:CN202211478725.2

    申请日:2022-11-24

    Abstract: 本发明公开了一种硫碘循环制氢中能量回收利用的方法与装置。本发明将HI分解产生的高温气体与氧气换热,氧气被送至H2SO4纯化浓缩塔中,在高温条件下,H2O快速汽化,同时H2SO4物系中夹杂的HI与O2反应生成I2和H2O,I2在过滤中被除去,在未引入其他杂质的情况下达到纯化H2SO4溶液的目的。将H2SO4的浓缩段与纯化段耦合在一起,大大简化了整个系统。硫酸分解产生的高温气体依次为HI气体的预热以及HI共沸溶液的蒸发提供能量,同时利用HI共沸溶液洗涤除去水蒸气,而HI气体无法继续溶解进共沸溶液中,只剩HI气体进入HI分解器中,避免了水的反复冷凝蒸发。

    二氧化碳联合碘化氢制备甲醇的方法与系统

    公开(公告)号:CN116199562B

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202211569239.1

    申请日:2022-12-08

    Abstract: 本申请涉及二氧化碳联合碘化氢制备甲醇的方法与系统,碘化氢气体分解生成的I2和H2与HI为混合气体A,混合气体A通入气体预混器,同时通入对应比例的制备甲醇所需的二氧化碳,控制二氧化碳的温度使二氧化碳和混合气体A混合后的温度不超过350℃;不超过350℃的混合气体后通入甲醇合成器,甲醇合成器中保持温度300℃~400℃,反应压力5MPa~15MPa,催化剂选自Pt、Pd、Rh、Au、Cu中的一种或两种,反应制得的混合气体后进入冷却分离工序得甲醇等。本申请的方法与系统,利用合成甲醇的反应原位消耗氢碘酸分解所产生的氢气,从而促进碘化氢制氢分解;同时将氢气直接转化常温常压下容易储运的甲醇,降低了氢气储运的成本和技术难度。

    热化学硫碘循环制氢同时矿化二氧化碳的方法与装置

    公开(公告)号:CN117049472A

    公开(公告)日:2023-11-14

    申请号:CN202310832787.7

    申请日:2023-07-08

    Abstract: 本申请属于CO2减排和热化学制氢领域,具体涉及热化学硫碘循环制氢同时矿化二氧化碳的方法及装置,包括Bunsen反应的混合液与镁硅酸盐矿物反应生成MgI2、MgSO4和SiO2;分离的溶液浓缩、结晶得MgI2和MgSO4晶体;晶体与CO2和水蒸气反应生成HI、MgCO3、MgSO4晶体,HI气体排出,MgCO3和MgSO4晶体加水溶解并过滤;MgSO4高温分解为MgO、SO2和O2,气体回送参与Bunsen反应;HI分解中产生的I2和氢气以及未反应的HI气体经喷淋洗涤分离出氢气产品,洗涤液回送参与Bunsen反应。本申请在温和的反应条件下矿化固定CO2,同时联产H2,易于实现规模化工业应用。

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