[發(fā)明專利]一種基于質(zhì)子交換膜電解水的制氫方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111150265.6
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113913849A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程瑩;李太斌;張沖;涂維黨;龐飛;敬一楓;袁志鐳;馬星;粟麗蓉;郭榮鑫;周心怡;何鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 四川華能氫能科技有限公司;中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司;華能集團技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司;四川華能太平驛水電有限責(zé)任公司;四川華能寶興河水電有限責(zé)任公司;四川華能嘉陵江水電有限責(zé)任公司;四川華能東西關(guān)水電股份有限公司;四川華能康定水電有限責(zé)任公司;四川華能涪江水電有限責(zé)任公司;華能明臺電力有限責(zé)任公司
• 主分類號: C25B1/042
• 分類號: C25B1/042;C25B1/50;C25B15/023
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239
• 代理人: 吳桐

1.一種基于質(zhì)子交換膜電解水的制氫方法，其特征在于，包括以下步驟，

步驟S1、構(gòu)建PEM電解池，并在PEM電解池的內(nèi)部安裝具備通信功能的壓強傳感單元；

步驟S2、制取蒸餾水，并且對蒸餾水進行汽化，形成高溫狀態(tài)的水蒸氣；

步驟S3、對水蒸氣進行降溫，將水蒸氣的溫度維持在120度；

步驟S4、水蒸氣通入PEM電解池中，在電解池的兩個電極之間輸入直流壓，展開析氫作業(yè)；

步驟S5、在PEM電解池內(nèi)部持續(xù)輸出氫氣后，對輸出的氫氣進行氣液分離；

步驟S6、對析出的氫氣進行干燥冷卻，去除氫氣中所附帶的水分，之后對氫氣進行壓縮，將之儲存在儲氫設(shè)備中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于質(zhì)子交換膜電解水的制氫方法，其特征在于，在步驟S4中，還包括以下步驟，

步驟S41、監(jiān)測PEM電解池的工作壓強，對監(jiān)測結(jié)果進行記錄，形成監(jiān)測值；根據(jù)記錄的監(jiān)測值建立工作壓強數(shù)據(jù)庫；

步驟S42、為PEM電解池內(nèi)部設(shè)置壓強預(yù)警值；

步驟S43、調(diào)取數(shù)據(jù)庫內(nèi)儲存的工作壓強數(shù)據(jù)以及本次工作壓強的數(shù)據(jù)，對下一監(jiān)測周期內(nèi)的工作壓強進行預(yù)測，輸出預(yù)測值；

步驟S44、調(diào)取預(yù)測值以及監(jiān)測值與預(yù)警值分別進行對比，輸出對比結(jié)果；

步驟S45、根據(jù)對比結(jié)果，自動啟動降壓裝置對PEM電解池進行降壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于質(zhì)子交換膜電解水的制氫方法，其特征在于，步驟S3之后還包括步驟S31、通過氣液分離器對產(chǎn)生的水蒸氣進行氣液分離。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于質(zhì)子交換膜電解水的制氫方法，其特征在于，在步驟S4中，直流電壓在1.299V與1.481V之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于質(zhì)子交換膜電解水的制氫方法，其特征在于，在步驟S1的基礎(chǔ)上，還包括步驟S11，在PEM電解池的外部設(shè)置有熱量補償裝置，對PEM電解池的熱量散失進行補償。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于質(zhì)子交換膜電解水的制氫方法，其特征在于，在步驟S41中，壓強監(jiān)測周期為1分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于質(zhì)子交換膜電解水的制氫方法，其特征在于，在步驟S4中，所述PEM電解池的反應(yīng)溫度為110度～130度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于質(zhì)子交換膜電解水的制氫方法，其特征在于，在步驟S1至步驟S6中，PEM水電解池的流場板的表面通過離子濺射法涂覆有鉑防護層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于質(zhì)子交換膜電解水的制氫方法，其特征在于，所述鉑防護層由熱分解法制備成。