电化学高压加氢及有机液态储氢装置及储氢方法与流程

文档序号:11811328阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种电化学高压加氢及有机液态储氢装置,其特征在于:包括一高压电化学电解水装置和一有机液态高压加氢反应器,高压电化学电解水装置所产生的高压氢气通过高压氢气管直接进入有机液态高压加氢反应器,从而实现在有机载体中加氢;

高压电化学电解水装置包括封闭的电解池,电解池分为阳极区和阴极区,阳极区和阴极区内分别盛有电解液;

阳极区的电解液内插入有阳极,阴极区的电解液内插入有阴极,阳极和阴极伸出电解池并分别通过导线连接电解池电源;电解池电源通过控制器实现控制,控制器能够对电解池电源的电解电压进行控制;

阳极区和阴极区的顶部分别设置有压力传感器;压力传感器通过信号线连接控制器;

阳极区和阴极区的顶部分别设置有压力保险装置;

电解池的阳极区连接氧气管,电解池的阴极区连接高压氢气管的入口端;

有机液态高压加氢反应器包括封闭的高压容器,高压容器内盛有含有催化剂的有机储氢溶剂;高压氢气管的出口端通入高压容器的底部附近;

高压容器设置有压力传感器;压力传感器通过信号线连接控制器;

高压容器的顶部分别设置有压力保险装置。

2.根据权利要求1所述的电化学高压加氢及有机液态储氢装置,其特征在于:所述压力保险装置包括一管道,管道上设置有一单向阀;压力保险装置的管道连接到室外的开放空间,当压力超过设定的最高值时,气体打开单向阀自动排放到室外开放空间。

3.根据权利要求1所述的电化学高压加氢及有机液态储氢装置,其特征在于:所述电解池的阳极区与阴极区之间通过压力平衡管实现连接;压力平衡管内设置有一能够沿管道移动的隔离活塞,隔离活塞将阳极区的电解液与阴极区的电解液隔离开。

4.根据权利要求1所述的电化学高压加氢及有机液态储氢装置,其特征在于:所述电解池的阳极区和阴极区之间设置有阳离子膜或阴离子膜。

5.根据权利要求1所述的电化学高压加氢及有机液态储氢装置,其特征在于:所述高压氢气管内设置有气液分离装置;气液分离装置能够防止水或水溶液通过高压氢气管进入加氢反应器的高压容器。

6.根据权利要求1或5所述的电化学高压加氢及有机液态储氢装置,其特征在于:所述高压氢气管上设置有一单向阀。

7.根据权利要求6所述的电化学高压加氢及有机液态储氢装置,其特征在于:所述高压氢气管的出口端设置有一层或多层隔离膜,该隔离膜能够防止有机溶液通过高压氢气管进入 电解池。

8.根据权利要求1所述的电化学高压加氢及有机液态储氢装置,其特征在于:所述电解池的阳极区和阴极区分别设置有温度传感器;温度传感器通过信号线连接控制器;和/或所述高压容器设置有温度控制装置,温度控制装置通过信号线连接控制器;温度控制装置为高压容器提供初始温度并控制其温度处于规定的范围内。

9.根据权利要求1所述的电化学高压加氢及有机液态储氢装置,其特征在于:所述电解池和/或高压容器的外壁设置有一水冷温度控制装置,水冷温度控制装置产生的热水连接到家庭热水器,从而将电解水反应产生的热源和/或加氢反应产生的热源加以回收利用。

10.一种电化学高压加氢及有机液态储氢方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步,利用水电解制氢技术2H2O=2H2+O2,在电解池的阴极区产生高压氢气;通过控制器控制电解池电源的电解电压,使所产生的高压氢气的压力满足规定值;

同时,电解池的阳极区和阴极区的压力传感器采集阳极区和阴极区的压力值并传送给控制器;

第二步,高压氢气经高压氢气管进入高压容器中的有机储氢溶剂内,实现对氢气的储存;

同时,高压容器的压力传感器采集高压容器内的压力值并传送给控制器;

第三步,当高压容器中的气体压力达到设定的最高值时,或者电解池的阳极区或阴极区的气体压力达到设定的最高值时,控制器断开电解池电源,使电解反应自动停止。

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