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制備氫氣的系統和相關的方法

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-11-01
  • 技術成熟度:已有樣品
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201680032383.8 
  • 技術(專利)名稱 制備氫氣的系統和相關的方法 
  • 項目單位 法國電力公司
  • 發明人 大衛·科洛馬爾 
  • 行業類別 其他領域
  • 技術成熟度 已有樣品
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 褚俞夏
  • 發布時間 2021-11-01  
  • 01

    項目簡介

    本發明涉及一種氫氣制備系統(1),其包括:?高溫電解槽(2),其適于在高于500℃的溫度下進行蒸汽電解并產生蒸汽和氫氣混合物;?氫氣壓縮機(3);?水和氫氣主回路(10),其上依次設置至少一個蒸發器(11)、高溫電解槽(2)、冷凝器(E3)和壓縮機(3),第一熱交換器(E1)使來自蒸發器(11)的蒸汽和來自高溫電解槽(2)的蒸汽與氫氣混合物進行熱交換以便使得來自蒸發器(11)的蒸汽過熱;所述系統特征在于?所述壓縮機(3)是通過與冷凝器(E3)熱交換而被供熱的化學壓縮機;?所述冷凝器(E3)直接設置在第一交換器(E1)的出口處。
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  • 02

    說明書

    1.一種氫氣制備系統(1),其包括:-高溫電解槽(2),其適于在高于500℃的溫度下進行蒸汽電解并產生蒸汽和氫氣混合物;-氫氣壓縮機(3);-水和氫氣主回路(10),其上依次設置至少一個蒸發器(11)、高溫電解槽(2)、冷凝器(E3)和壓縮機(3),第一交換器(E1)在來自蒸發器(11)的蒸汽和來自高溫電解槽(2)的蒸汽與氫氣混合物之間進行熱交換以便使得來自蒸發器(11)的蒸汽過熱;所述系統特征在于,-所述壓縮機(3)是通過與冷凝器(E3)熱交換而被供熱的化學壓縮機;-所述冷凝器(E3)直接設置在第一交換器(E1)的出口處。2.根據權利要求1所述的系統,其中所述第一交換器(E1)設置為使得所述蒸氣與氫氣混合物在出口處顯示至少200℃的溫度。3.根據權利要求1和2之一所述的系統,其進一步包括來自高溫電解槽(2)的氧氣回路(21),在其上設置有第二交換器(E2),該交換器在來自蒸發器(11)的蒸汽與來自高溫電解槽(2)的氧氣之間進行熱交換以便使來自蒸發器(11)的蒸汽過熱。4.根據權利要求3所述的系統,其進一步包括第三交換器(E4),其在來自蒸發器(11)上游的主回路(10)的液態水與來自第二交換器(E2)的氧氣之間進行熱交換,以便預熱進入蒸發器(11)的液態水。5.根據權利要求1和2之一所述的系統,其進一步包括設置在所述高溫電解槽(2)上游的主回路(10)上的第一過熱器(12)以便使來自所述蒸發器(11)的蒸汽過熱。6.根據權利要求1和2之一所述的系統,其進一步包括第四交換器(E5),其在來自蒸發器(11)上游的主回路(10)的液態水與出自冷凝器(E3)的氫氣之間進行熱交換,以便預熱進入蒸發器(11)的液態水。7.根據權利要求6所述的系統,其中所述第四交換器(E5)是冷凝器。8.根據權利要求1和2之一所述的系統,其中主回路(10)接收來自冷凝器(E3)的冷凝物。9.根據權利要求6所述的系統,其中主回路(10)具有用于循環來自冷凝器(E3)的冷凝物的支路(14)和用于來自第四交換器(E5)和所述冷凝物的液態水混合物的混合器(15)。10.根據權利要求1和2之一所述的系統,其中所述化學壓縮機(3)是金屬氫化物壓縮機。11.根據權利要求10所述的系統,其中所述金屬氫化物是稀土元素氫化物。12.根據權利要求10所述的系統,其中所述化學壓縮機(3)具有單級反應器。13.根據權利要求1和2之一所述的系統,其中純化系統(31)和/或干燥系統(32)設置在冷凝器(E3)與壓縮機(3)之間的主回路(10)上。14.根據權利要求1和2之一所述的系統,其包括用于從冷凝器(E3)向壓縮機(3)傳熱的熱回路(30)。15.根據權利要求14所述的系統,其中所述熱回路(30)的流體在壓縮機(3)的入口處具有至少120℃的溫度。16.根據權利要求14所述的系統,其中所述熱回路(30)具有第二過熱器(33)以便在冷凝器(E3)的出口處使回路(30)的流體過熱。17.一種氫氣制備方法,其特征在于,其包括如下步驟:-在蒸發器(11)中蒸發水和氫氣主回路(10)的液態水;-在高于500℃的溫度下在至少一個第一交換器(E1)中使蒸汽過熱;-在高溫電解槽(2)中電解所述蒸汽以產生蒸汽和氫氣混合物;-經由第一交換器(E1)通過熱交換冷卻所述蒸汽和氫氣混合物;-在冷凝器(E3)中直接在第一交換器的出口處冷凝來自所述混合物的蒸汽;-通過化學壓縮機(3)壓縮氫氣,所述化學壓縮機(3)通過與冷凝器(E3)熱交換被供熱。
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