[发明专利]一种高温气冷堆耦合碘硒热化学循环氮还原制氢方法有效
| 申请号： | 201910768023.X | 申请日： | 2019-08-20 |
| 公开（公告）号： | CN110467153B | 公开（公告）日： | 2021-04-09 |
| 发明（设计）人： | 孟东旺;齐乃烨;王春铭 | 申请（专利权）人： | 中核能源科技有限公司 |
| 主分类号： | C01B3/06 | 分类号： | C01B3/06;C01B21/02 |
| 代理公司： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 罗文群 |
| 地址： | 100193 北京市海淀*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种碘硒热化学循环氮还原制氢方法，属于氢能技术领域。首先以水为原料，加入硒和碘，在常压下反应，得到亚硒酸溶液和氢碘酸，对氢碘酸进行精馏浓缩，对精馏浓缩后的氢碘酸进行分解，分解得到的氢气作为产品输出，碘循环使用，在得到的亚硒酸溶液中加入还原剂水合联氨或水合肼或氨气(氨水)，得到硒、氮气和水蒸气，氮气经干燥后作为副产品输出，硒作为原料循环使用。本发明方法的反应过程所需最高温度为400‑500℃，避免了因反应温度过高无法进行大规律制氢生产的问题。本发明方法中的反应剂碘和硒，可以循环利用，因此大大降低了制氢的生产成本。本方法可以很好的与最新清洁能源高温气冷堆耦合，高温气冷堆的热能、电能和机械能均能被碘硒热化学循环制氢过程所利用。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 高温 气冷 耦合 热化学 循环 还原 方法 | ||
【主权项】：
1.一种高温气冷堆耦合碘硒热化学循环氮还原制氢方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n(1)以水为原料，加入硒和碘，在常压下反应，水、硒和碘的摩尔比为：水:硒:碘＝1:(0.3-2):(0.5-4)，反应温度为15℃-80℃，反应时间为30-120min，反应得到亚硒酸溶液和氢碘酸，反应方程式如下：/n3H2O+Se+2I2→H2SeO3+4HI/n利用液液分离方法，将亚硒酸溶液和氢碘酸进行液液分离，得到亚硒酸溶液和氢碘酸；/n(2)对步骤(1)得到的氢碘酸进行精馏，精馏塔进料温度为泡点温度，塔内压力为1.1-1.5MPa，反应时间为10-50min；/n(3)对步骤(2)得到的氢碘酸进行分解，分解塔内压力为1.1-1.5MPa，反应温度为400℃-700℃，反应时间为30-120min，产物为H2和I2，氢气作为产品输出，碘回到步骤(1)中循环使用，化学反应方程式如下：/n2HI→H2+I2/n(4)在步骤(1)得到的亚硒酸溶液中加入还原剂，加入摩尔比为：亚硒酸:还原剂＝1:(1-10)，在100℃-400℃下，反应时间30-120min，得到硒、氮气和水蒸气，氮气经干燥后作为副产品输出，硒回到步骤(1)中作为原料循环使用，反应方程式如下：/nH2SeO3+N2H4·H2O→Se+N2+4H2O/nH2SeO3+4(NH2OH·H2O)→Se+2N2+11H2O/n
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