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用于生产碱金属碳酸氢盐的氢气产生和二氧化碳储存系统技术方案

技术编号:41427287 阅读:10 留言:0更新日期:2024-05-28 20:25
本公开提供了一种用于生产碱金属碳酸氢盐的氢气产生和二氧化碳储存系统。该系统可以包括:金属‑二氧化碳电池,包括负极、正极以及插设在负极和正极之间的隔板;第一供应器,被构造为向负极提供第一电解液;第二供应器,被构造为向正极提供第二电解液;反应单元,被构造为通过使包括碱金属碳酸盐水溶液的初始材料和二氧化碳发生反应来制备前体材料;第三供应器,被构造为向反应单元提供碱金属碳酸盐水溶液;第四供应器,被构造为向反应单元提供二氧化碳;以及氢气分离器,被构造为从正极排出的产物中分离氢气并将产物的剩余部分提供给反应单元。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种用于生产碱金属碳酸氢盐(alkali bicarbonate)的氢气产生和二氧化碳储存系统。


技术介绍

1、最近,为了跟上可再生能源的发展以应对气候变化,正在积极进行对水电解的研究,水电解也被称为电化学水分解。进一步地,二氧化碳(co2)捕获、储存和转化技术对于温室气体减排的重要性持续增长。

2、就价格和储量而言,基于锌/铝(zn/al)的水电池系统是一种非常经济的候选金属负极(anode)。基于锌/铝(zn/al)的水电池系统同时产生氢气并以诸如khco3的盐的形式捕获二氧化碳。

3、该
技术介绍
部分中公开的上述信息仅用于增进对本公开的背景的理解,并且因此可能包含不构成本领域技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、本公开致力于解决与现有技术相关的上述问题,并且本公开的目的是提供一种与传统系统相比具有改进的二氧化碳吞吐量的氢气产生和二氧化碳储存系统。

2、本公开的另一目的是提供一种与传统系统相比具有增加的碱金属碳酸氢盐输出的氢气产生和二氧化碳储存系统。

3、在一个方面,本公开提供一种氢气产生和二氧化碳储存系统,该系统包括:金属-二氧化碳电池,包括负极、正极(cathode)以及插设在负极和正极之间的隔板;第一供应器,被构造为向负极提供第一电解液;第二供应器,被构造为向正极提供包括质子、碱金属碳酸盐水溶液和碱金属碳酸氢盐水溶液的第二电解液;反应单元,被构造为通过使包括碱金属碳酸盐水溶液的初始材料和二氧化碳发生反应来制备前体材料;第三供应器,被构造为向反应单元提供碱金属碳酸盐水溶液;第四供应器,构造为向反应单元提供二氧化碳;以及氢气分离器,被构造为从正极排出的产物中分离氢气并将产物的剩余部分提供给反应单元。

4、在实施例中,电池的负极可以包括铝、锌或其组合。

5、在另一实施例中,电池的正极可以包括碳纸、碳纤维、碳毡、碳织物、金属泡沫、金属薄膜或其组合。可选地,正极可以包括负载在载体上的催化剂金属。

6、在又一实施例中,电池的隔板可以包括阳离子传导树脂。

7、在又一实施例中,第一电解液可以包括氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或其组合。

8、在又一实施例中,碱金属碳酸盐水溶液可以包括碳酸钠(na2co3)水溶液、碳酸钾(k2co3)水溶液或其组合。

9、在又一实施例中,碱金属碳酸氢盐水溶液可以包括碳酸氢钠(nahco3)水溶液、碳酸氢钾(khco3)水溶液或其组合。

10、在又一实施例中,第二电解液可以进一步包括碳酸氢根离子(hco3-)和二氧化碳。

11、在又一实施例中,第二电解液的ph可以在8至9的范围内。

12、在又一实施例中,第二电解液可以被构造为在0℃至25℃的范围内的温度下被提供给正极。

13、在又一实施例中,前体材料可以包括碱金属碳酸氢盐水溶液,并且碱金属碳酸氢盐水溶液可以处于过饱和状态。

14、在又一实施例中,第二电解液中的碱金属碳酸氢盐水溶液可以处于饱和状态。

15、在又一实施例中,第三供应器可以向反应单元提供0.5m至3m的碱金属碳酸盐水溶液。

16、在另一实施例中,第三供应器可以基于从氢气分离器排出的1摩尔的氢气,向反应单元提供0.1摩尔至1摩尔的碱金属碳酸盐水溶液。

17、在又一实施例中,氢气产生和二氧化碳储存系统可以进一步包括:过滤单元,位于反应单元和第二供应器之间,并被构造为从反应单元供应的前体材料中沉淀并分离碱金属碳酸氢盐,以制备第二电解液并将第二电解液提供给第二供应器。

18、在又一实施例中,过滤单元可以包括:冷却器,被构造为降低前体材料的温度,以便从前体材料沉淀碱金属碳酸氢盐;以及过滤器,被构造为分离沉淀的碱金属碳酸氢盐。

19、本公开的其他方面和实施例在下文中讨论。

20、本公开的上述和其他特征在下文中讨论。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氢气产生和二氧化碳储存系统,包括:

2.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

3.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

4.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

5.根据权利要求4所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

6.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

7.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

8.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

9.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

10.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

11.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

12.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

13.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

14.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,>

15.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

16.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

17.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,进一步包括:

18.根据权利要求17所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

...

【技术特征摘要】

1.一种氢气产生和二氧化碳储存系统,包括:

2.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

3.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

4.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

5.根据权利要求4所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

6.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

7.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

8.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

9.根据权利要求1所述的氢气产生和二氧化碳储存系统,其中,

10.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:李允洙张志勋李东一赵庸成
申请(专利权)人:现代自动车株式会社
类型:发明
国别省市:

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