[發明專利]水蒸氣氧化制氫、氧化物電解還原制氧裝置及制備方法

在審

• 申請號: 202110592528.2
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113278984A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 王廣武
• 申請（專利權）人: 王廣武
• 主分類號: C25B1/02
• 分類號: C25B1/02;C25B1/50;C25C3/06;C25B9/00;C01B3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

水蒸汽氧化制氫、三氧化二鋁電解還原制氧組合裝置，水蒸汽發生器將水蒸汽送人水蒸汽加熱裝置內，加熱器將水蒸汽加熱到高溫水蒸汽，高溫水蒸汽與鋁粉混合，鋁粉與高溫水蒸汽氧發生反應，生成三氧化二鋁，放出熱量，生成氫氣，三氧化二鋁沉淀，氫氣進入氫氣提純裝置，冷卻氫氣提純裝置，冷凝水沉淀，排出，氫氣輸入氫氣存儲裝置，三氧化二鋁提取裝置將三氧化二鋁輸送到三氧化二鋁電解還原裝置，三氧化二鋁加入冰晶石，電解熔融三氧化二鋁電解液，陰極鋁還原，陽極生成氧氣，氧氣進入氧氣存儲裝置。

技術領域

本發明涉及高溫水蒸氣氧化制氫、氧化物電解還原制氧組合裝置。

背景技術

現有氫氣站采用車載運輸氫氣，車載運輸氫氣成本高，影響交通系統安全。

現有氫氣站采用水電解制氫，費用高，制氫量小，尚未形成大規模使用。

尚未檢索到以金屬鋁為介質，高溫水蒸氣與金屬鋁發生氧化制氫，三氧化二鋁電解還原鋁和氧氣，鋁作為介質反復使用制氫和制氧氣的裝置和方法。

發明內容

本發明的目的是：1、以金屬鋁為介質，高溫金屬鋁與高溫水蒸氣發生氧化反應，生成三氧化二鋁，放出熱量，生成氫氣，三氧化二鋁通過電解，生成鋁和氧氣，金屬鋁為介質，反復使用，優點是：1、鋁作為介質，同時，生成氫氣和氧氣，鋁循環利用中無廢棄物，節能環保。2、鋁循環利用，無需消耗國家鋁資源。3、利用風電和太陽能電，形成綠色循環。4、用于氫氣氧氣混合冶金，減少二氧化碳排放。5、用于氫氣站，減少運輸車輛，減少交通壓力。2、熱裝置將金屬粉管道內金屬粉熔化成金屬液，高溫水蒸氣與高溫金屬液混合，生成氧化物，放出熱量，解決金屬粉表面氧化物影響鋁與高溫水蒸氣中氧反應問題，提高反應制氫效率。3、高速旋轉霧化機將金屬液通過離心和撞擊將金屬液制作成霧狀金屬液滴，解決惰性氣體霧化金屬液，惰性氣體與氫氣混合影響氫氣質量問題。4、氫氣存儲裝置內氫氣通過氫氣管輸出，氧氣存儲裝置內氧氣通過氧氣管輸出，氫氣與氧氣在出口處混合燃燒，獲得熱量，生成水，氫氣與氧氣混合燃燒，熱值高，加快冶金速度，減少冶煉時間，無污染。5、利用氫氣與金屬氧化物比重不同，將氫氣與金屬氧化物分離，結構簡單，無污染，分離效率高。

本發明提出的一種水蒸氣氧化制氫、氧化物電解還原制氧組合裝置，水蒸汽發生器將水蒸汽送人水蒸汽加熱裝置內，水蒸汽加熱裝置將水蒸汽加熱到高溫水蒸汽，高溫水蒸汽與鋁粉混合，鋁粉與高溫水蒸汽氧發生反應，生成三氧化二鋁，放出熱量，生成氫氣，三氧化二鋁沉淀，氫氣進入氫氣提純裝置，冷卻氫氣提純裝置，冷凝水沉淀，排出，氫氣輸入氫氣存儲裝置，三氧化二鋁提取裝置將三氧化二鋁輸送到三氧化二鋁電解還原裝置，三氧化二鋁加入冰晶石，電解熔融三氧化二鋁電解液，陰極鋁還原，陽極生成氧氣，氧氣進入氧氣存儲裝置。

本發明提出的另一種水蒸氣氧化制氫、氧化物電解還原制氧組合裝置，水蒸汽發生器將水蒸汽送人水蒸汽加熱裝置內，水蒸汽加熱裝置將水蒸汽加熱到高溫水蒸汽，高溫水蒸汽與鋁粉混合，鋁粉與高溫水蒸汽氧發生反應，生成三氧化二鋁，放出熱量，生成氫氣，三氧化二鋁沉淀，氫氣進入氫氣提純裝置，冷卻氫氣提純裝置，冷凝水沉淀，排出，氫氣輸入氫氣存儲裝置，三氧化二鋁提取裝置將三氧化二鋁輸送到三氧化二鋁電解還原裝置，三氧化二鋁加入冰晶石，電解熔融三氧化二鋁電解液，陰極鋁還原，陽極生成氧氣，氧氣進入氧氣存儲裝置，氫氣存儲裝置內氫氣通過氫氣管輸出，氧氣存儲裝置內氧氣通過氧氣管輸出，氫氣與氧氣在出口處混合燃燒，獲得熱量，生成水。

本發明提出的一種水蒸氣氧化制氫、氧化物電解還原制氧組合裝置，水蒸汽發生器將水蒸汽送人水蒸汽加熱裝置內，水蒸汽加熱裝置將水蒸汽加熱到高溫水蒸汽，高溫水蒸汽與鋁粉混合，鋁粉與高溫水蒸汽氧發生反應，生成三氧化二鋁，放出熱量，生成氫氣，三氧化二鋁沉淀，氫氣進入氫氣提純裝置，冷卻氫氣提純裝置，冷凝水沉淀，排出，氫氣輸入氫氣存儲裝置，氫氣存儲裝置內氫氣供氫氣站使用，三氧化二鋁用于工業原料。