[發明專利]一種可再生能源驅動碳捕集與水解制氫合成甲烷裝置

在審

• 申請號: 201711136255.0
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107998840A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 許芬;王甫;袁金良;趙加佩;苗鶴
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;C07C1/12;C25B1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可再生能源驅動碳捕集與水解制氫合成甲烷裝置，包括可再生能源發電系統1、水電解制氫系統2、空氣碳捕集系統3和甲烷化合成系統4，其特征在于：

所述水電解制氫系統2包括儲水槽5、水電解制氫裝置6、O2儲罐7、三通閥8、H2儲罐9、閥門20，所述儲水槽5的出口與水電解制氫裝置6的入口相連，水電解制氫裝置6電解產生的氧氣經管道與O2儲罐7相連，產生的氧氣儲存于O2儲罐7中，而水電解制氫裝置6電解產生的氫氣則連接到三通閥8的入口，三通閥8的一端出口連接到H2儲罐9的入口，另一端出口則連接到混合氣預熱裝置16的氫氣入口，H2儲罐9的出口與混合氣預熱裝置16的氫氣入口連接；

所述空氣碳捕集系統3包括多級CO2分離膜和多級CO2壓縮機，CO2分離膜和CO2壓縮機的個數均為N個，多級CO2分離膜和多級CO2壓縮機的連接關系有下述兩種情形之一：

一是：一級CO2分離膜、二級CO2分離膜、三級CO2分離膜、......、N-1級CO2分離膜、N級CO2分離膜順次串聯連接，而一級CO2壓縮機、二級CO2壓縮機、三級CO2壓縮機、......、N-1級CO2壓縮機、N級CO2壓縮機入口端依次連接一級CO2分離膜、二級CO2分離膜、三級CO2分離膜、......、N-1級CO2分離膜、N級CO2分離膜，出口端連接到CO2儲罐15；

二是：一級CO2分離膜、一級CO2壓縮機、二級CO2分離膜、二級CO2壓縮機、三級CO2分離膜、三級CO2壓縮機、......、N-1級CO2分離膜、N-1級CO2壓縮機、N級CO2分離膜、N級CO2壓縮機順次連接；

所述甲烷化合成系統4包括混合氣預熱裝置16、反應器17、冷凝器18、氣液分離器19，所述混合氣預熱裝置16的出口連接到反應器17的底部，經過甲烷化反應后產生的氣體從反應器17的頂部連接到冷凝器18的入口，冷凝器18的出口與氣液分離器19的入口相連，分離出來的氣體經管道與天然氣管道相連或通入天然氣儲箱，從氣液分離器19分離出來的液體經閥門20相連后通入儲水槽5的入口。

2.根據權利要求1所述的可再生能源驅動碳捕集與水解制氫合成甲烷裝置，其特征在于，所述可再生能源發電系統1的發電量分別提供給水電解制氫裝置6、空氣壓縮裝置10、混合氣預熱裝置16反應器17以及一級壓縮機、二級壓縮機、......、N-1級壓縮機、N級壓縮機。