一种基于熔融碳酸盐燃料电池合成氨的方法与流程

文档序号:13865245阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于熔融碳酸盐燃料电池合成氨的方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)组装熔融碳酸盐燃料电池堆;

(2)按照预定的升温程序进行焙烧电池堆,焙烧过程中阳极通入空气,阴极不通气;温度达到450℃后,关闭阳极空气,直到温度达到650℃;这一阶段为电池堆碳酸盐熔解浸入隔膜阶段,为电池焙烧的关键;

(3)待电池堆升温至650℃后,阳极将通入空气改为通入氢气进行原位还原镍电极;

(4)电池还原完毕后,阴极通入空气和二氧化碳,阳极通入氢气,电池堆即可进行发电;

(5)待电池堆稳定输出电能后,在阳极缓慢通入少量氮气,随着反应的进行,阳极尾气侧即可获得副产品氨气。

2.根据权利要求1所述基于熔融碳酸盐燃料电池合成氨的方法,其特征在于,五个步骤最终的判断标准是:

熔融碳酸盐燃料电池阳极尾气侧获得副产品氨气,且熔融碳酸盐燃料电池输出电功率损耗不得大于1%。

3.根据权利要求1所述基于熔融碳酸盐燃料电池合成氨的方法,其特征在于,步骤(1)所述组装的熔融碳酸盐燃料电池堆阳极为镍电极,阴极为氧化镍电极,双极板为316L不锈钢轻型双极板;电池堆功率在5kW以上。

4.根据权利要求1所述基于熔融碳酸盐燃料电池合成氨的方法,其特征在于,步骤(3)在改通氢气前,需要用氮气进行吹扫阳极气路中的空气,以防氢气与空气的直接接触。

5.根据权利要求1所述基于熔融碳酸盐燃料电池合成氨的方法,其特征在于,步骤(4)所述电池还原完毕的标志是电池堆平均单电池电压在1V~1.2V。

6.根据权利要求1所述基于熔融碳酸盐燃料电池合成氨的方法,其特征在于,步骤(5)所述通入少量氮气,通入氮气的量的依据为阳极尾气侧检测不到氢气为止,这样电池堆没有利用的氢气就全部与氮气合成为氨气。

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