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[发明专利]锰氧化物与碳酸钠的太阳能热化学循环制氢系统及方法-CN202310890130.6在审
发明人：刘启斌;焦钒;金红光;龙怡彪;刘泰秀 -专利权人：中国科学院工程热物理研究所
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B01J19/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种锰氧化物与碳酸钠的太阳能热化学循环制氢系统及方法，其中，该装置包括：太阳能热解反应器，用于加热到第一温度，使三氧化二锰发生释氧反应，产生四氧化三锰和氧气；太阳能燃料反应器，用于加热到第二温度，将产生的四氧化三锰与碳酸钠发生反应，产生亚锰酸钠、二氧化碳和一氧化碳；循环物质再生反应器，用于加热到第三温度，将产生的亚锰酸钠与二氧化碳发生反应，产生三氧化二锰和碳酸钠，实现物质循环；水汽变换反应器，用于加热到第四温度，将产生的一氧化碳与水蒸气发生反应，产生二氧化碳和氢气；聚光太阳能集热装置，用于为太阳能热解反应器和太阳能燃料反应器提供反应能量。
氧化物碳酸钠太阳能热化学循环系统方法

[发明专利]利用太阳能热化学循环制备CO的方法及装置-CN202310891446.7在审
发明人：刘启斌;焦钒;金红光;刘泰秀;陈晨;龙怡彪 -专利权人：中国科学院工程热物理研究所
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： C01B32/40 文献下载
摘要：本发明提供一种利用太阳能热化学循环制备CO的方法及装置，涉及太阳能制燃料技术领域。该方法包括：步骤S1，将Mn2O3与Na2CO3纯物质按照化学计量比进行均匀混合，形成Mn2O3与Na2CO3的固相混合物；步骤S2，将太阳能聚集为第一预设温度范围内的高温热能，利用高温热能加热固相混合物至800～900℃，使Mn2O3与Na2CO3在常压下发生高温吸热反应，生成固相产物NaMnO2和气相混合产物CO2、CO和O2；步骤S3，将气相混合产物CO2、CO和O2冷却至40℃，通过变压吸附对气相混合物进行分离，分别获得CO2、CO和O2纯物质；步骤S4，将上述步骤S3获得的CO2与外界通入的CO2混合预热后，与固相产物NaMnO2进行充分换热，在300～500℃和常压下发生低温放热反应，重新生成Mn2O3与Na2CO3，并返回上述步骤S1。
利用太阳能热化学循环制备 co 方法装置

[发明专利]锰氧化物与碳酸盐的热化学循环分解水制氢方法及装置-CN202310889865.7在审
发明人：刘启斌;金红光;焦钒;刘泰秀;龙怡彪 -专利权人：中国科学院工程热物理研究所
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： C01B3/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种锰氧化物与碳酸盐的热化学循环分解水制氢方法，包括：将高价锰氧化物加热至第一温度，发生热解释氧反应，生成低价锰氧化物与氧气；在第二温度下，将热解释氧反应生成的低价锰氧化物与碳酸盐反应，生成亚锰酸盐、二氧化碳和一氧化碳；在第三温度下，将生成的亚锰酸盐与二氧化碳发生反应，生成高价锰氧化物与碳酸盐；分离低价锰氧化物与碳酸盐反应产生的一氧化碳和二氧化碳，将一氧化碳与水蒸汽发生水汽变换反应，产生二氧化碳和氢气。该方法通过消耗H2O以及热能实现氢、氧产物的分阶段产生，系统中的其他物质通过不同反应的配置实现循环再生，有效克服了传统热化学两步循环反应温度高、氧分压低、稳定性差等难题。
氧化物碳酸盐热化学循环分解水制氢方法装置

[发明专利]氢氧化钠与锰氧化物的聚光太阳能热化学循环制氢方法-CN202310890138.2在审
发明人：刘启斌;金红光;焦钒;龙怡彪;陈晨;吕布楚;杨时颖 -专利权人：中国科学院工程热物理研究所
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： C01B3/06 文献下载
摘要：本公开提供一种氢氧化钠与锰氧化物的聚光太阳能热化学循环制氢方法，包括：S1，将氢氧化钠和三氧化二锰混合，利用聚光太阳能驱动三氧化二锰发生吸热分解反应，得到四氧化三锰和氧气；S2，利用聚光太阳能使四氧化三锰与氢氧化钠进行吸热反应，得到NaMnO2、水和氢气；S3，通入水与NaMnO2发生反应，得到三氧化二锰和氢氧化钠，三氧化二锰和氢氧化钠在S1和S2循环利用。本公开通过与聚光太阳能耦合，利用多步法热化学循环制氢，提供了一种工艺简单、制氢效率高、零碳排放、运行稳定、适用于多种运行环境的热化学循环制氢方法。
氢氧化钠氧化物聚光太阳能热化学循环方法

[发明专利]锰氧化物热化学碱性循环分解水制氢方法及装置-CN202310890522.2在审
发明人：刘启斌;金红光;焦钒;刘泰秀;龙怡彪;陈晨 -专利权人：中国科学院工程热物理研究所
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： C01B3/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种锰氧化物热化学碱性循环分解水制氢方法和装置，该方法包括：在第一温度下，使高价锰氧化物发生热解反应，生成低价锰氧化物和氧气；在第二温度下，使低价锰氧化物和氢氧化物反应，产生亚锰酸盐、水和氢气；在第三温度下，使亚锰酸盐与过热水蒸气反应，产生高价锰氧化物和氢氧化物；将高价锰氧化物重新投入第一温度的反应条件中参与循环反应，将氢氧化物重新投入第二温度的反应条件中参与循环反应。该方法及装置所提供的热化学循环，有效克服了传统热化学循环反应温度高引起的能效低、稳定性差等难题。
氧化物热化学碱性循环分解水制氢方法装置

[发明专利]紧凑式新型三步法热化学循环分解水制氢系统及方法-CN202310890123.6在审
发明人：刘启斌;焦钒;龙怡彪 -专利权人：中国科学院工程热物理研究所
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： C01B3/04 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种紧凑式新型三步法热化学循环分解水制氢装置及方法，该装置包括：供水供气单元，用于提供反应需要的水和惰性气体；预热器，用于使水气化，并预热惰性气体，并将得到的水蒸气和预热的惰性气体输入反应器；反应器，用于放置预先混合好的高价锰氧化物和氢氧化物；在第一温度时，高价锰氧化物发生释氧反应，产生低价锰氧化物和氧气，低价锰氧化物与氢氧化物发生释氢反应，产生亚锰酸盐、水和氢气；在第二温度时，低价锰氧化物与水蒸气发生反应，生成高价锰氧化物和氢氧化物；储气单元，用于存储氢气和氧气。该装置为一种单反应器为主体的系统，完成热化学循环，分解水制取氢气和氧气并分离收集。
紧凑新型步法热化学循环分解水制氢系统方法