專利名稱:促進熱化學硫碘循環制氫中Bunsen反應的方法
技術領域:
本發明涉及碘循環制氫技術,具體涉及一種促進熱化學硫碘循環制氫中Bunsen反應的新方法。
背景技術:
氫氣具有來源廣泛、可儲存、可輸送、可再生、熱值高、燃燒只產生水且無C02、NOx和SOx排放等優點,被認為是一種理想的能源載體。氫氣的高效、大規模、低成本和無污染的制備是發展氫能經濟的基礎。氫是二次能源,需要通過一次能源制備。制氫方法很多,按原料主要可分為化石能源制氫、生物質制氫和水制氫。在各種制氫方法中,熱化學硫碘循環水分解制氫技術是最有前途的制氫途徑之一,且有望與核能、太陽能等熱源進行較好的匹配,為未來提供大量清潔能源,由于其獨特的優越性,近年來得到了不少研究者們的關注和研究。熱化學硫碘循環(SI循環)最早由美國General Atomic(GA)公司提出并進行了
大量研究,主要由三步反應組成:
權利要求
1.促進熱化學硫碘循環制氫中Bunsen反應的方法,其特征在于,包括以下步驟 (1)按Ι2/Η20的物質的量比為2.6^4. 54:14將I2和H2O加入到反應器中,加熱反應溶液到 30^72 0C ; (2)按ΗΙ/Η20的物質的量比為1/36 1/18:1將氫碘酸加入至上述反應器中,勻速攪拌反應溶液確保I2充分溶解; (3)以恒定的流量通入SO2到上述反應溶液,此時會自發進行Bunsen反應,生成H2SO4和HI ; (4)在過量碘的存在下, 混合溶液發生液-液相的分離形成H2SO4相在上、HIx相在下的上下分層現象,反應最終達到液-液平衡狀態。
全文摘要
本發明涉及碘循環制氫技術,旨在提供一種促進熱化學硫碘循環制氫中Bunsen反應的方法。該方法包括以下步驟將 I2和H2O加入到反應器中,加熱反應溶液到30~72℃;按HI/H2O的物質的量比為1/36~1/18:1加入氫碘酸,勻速攪拌反應溶液確保I2充分溶解;以恒定的流量通入SO2,自發進行Bunsen反應生成H2SO4和HI;在過量碘的存在下發生液-液相的分離,反應最終達到液-液平衡狀態。本發明使原來的氣液固三相反應轉變為氣液反應,進而提高Bunsen反應動力學速率。加入的HI對熱力學平衡狀態下HIx相中HI濃度的提高有一定的貢獻,使之達到超恒沸濃度,有利于后續蒸餾得到純凈的HI蒸氣且可以省略HI濃縮步驟,對于簡化整個SI循環系統和提高系統熱效率極為有利。
文檔編號C01B3/04GK103213945SQ20131013910
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月21日 優先權日2013年4月21日
發明者張彥威, 周俊虎, 岑可法, 王智化, 劉建忠, 周志軍, 楊衛娟, 程軍, 黃鎮宇 申請人:浙江大學