一种海水制氢系统

本技术涉及海水制氢，特别涉及一种海水制氢系统。

背景技术：

1、氢能作为低碳时代的最佳能源选择，在当下能源转型中扮演着重要角色。电解水制氢是公认的绿氢制备方法，水资源也是地球上最大的“氢矿”，然而消耗淡水资源的问题却客观存在。

2、在淡水资源有限的情况下，废水回收并不增加淡水总量，海水淡化成为唯一能够带来淡水增量的途径。

3、因此，目前亟需提供一种高效的海水淡化方法来高效脱盐，以向电解装置提供更多的淡水资源。

技术实现思路

1、本实用新型实施例提供了一种海水制氢系统，能够实现高效脱盐，以得到更多的淡水资源。

2、本实用新型实施例提供了一种海水制氢系统，包括：

3、包括淡化装置和电解装置，所述淡化装置包括依次设置的阳极室、浓缩室、淡化室和阴极室，所述阳极室内设置有阳极集流体，所述阴极室内设置有阴极集流体，所述阳极集流体和所述阴极集流体均与外部电源连接，所述阳极集流体和所述阴极集流体均连接有膜电极，所述阳极室和所述阴极室连通，且二者内部设置有可循环流动的电解液，所述电解液中含有可在所述阳极集流体处发生氧化反应以及在所述阴极集流体处发生还原反应的活性物质；

4、所述浓缩室和所述淡化室均设置有海水入口，所述浓缩室设置有盐水出口，所述淡化室设置有淡水出口，所述淡水出口与所述电解装置连接，所述电解装置用于对来自所述淡化室的淡水进行电解制氢，所述淡化室和所述阴极室之间设置有第一阳离子交换膜，所述浓缩室和所述淡化室之间设置有阴离子交换膜，所述阳极室和所述浓缩室之间设置有第二阳离子交换膜，所述第一阳离子交换膜用于使所述淡化室中的海水阳离子进入所述阴极室中，所述阴离子交换膜用于使所述淡化室中的海水阴离子进入所述浓缩室中，所述第二阳离子交换膜用于使循环流动的电解液中的海水阳离子进入所述浓缩室中。

5、根据本实用新型一个实施例，所述膜电极为石墨毡或碳毡。

6、根据本实用新型一个实施例，所述第一阳离子交换膜和所述第二阳离子交换膜均为氟磺酸树脂膜或磺化聚醚醚酮膜。

7、根据本实用新型一个实施例，所述阴离子交换膜为聚苯并咪唑膜或聚苯醚膜。

8、根据本实用新型一个实施例，所述活性物质为铁/亚铁氰化物、钛/铁、铬/铁或锌/铁。

9、本实用新型实施例提供了一种海水制氢系统，通过在淡化装置中设置阳极室、浓缩室、淡化室和阴极室，淡化室和阴极室之间设置有第一阳离子交换膜，浓缩室和淡化室之间设置有阴离子交换膜，阳极室和浓缩室之间设置有第二阳离子交换膜，这样就可以利用循环流动的电解液将淡化室中的海水阳离子和海水阴离子连续不断的脱除，从而实现了高效脱盐，以得到更多的淡水资源；同时，淡化室输出的淡水通入电解装置中，以利用电解装置对来自淡化室的淡水进行电解制氢。

技术特征：

1.一种海水制氢系统，其特征在于，包括淡化装置(1)和电解装置(2)，所述淡化装置(1)包括依次设置的阳极室(11)、浓缩室(12)、淡化室(13)和阴极室(14)，所述阳极室(11)内设置有阳极集流体(111)，所述阴极室(14)内设置有阴极集流体(141)，所述阳极集流体(111)和所述阴极集流体(141)均与外部电源连接，所述阳极集流体(111)和所述阴极集流体(141)均连接有膜电极，所述阳极室(11)和所述阴极室(14)连通，且二者内部设置有可循环流动的电解液，所述电解液中含有可在所述阳极集流体(111)处发生氧化反应以及在所述阴极集流体(141)处发生还原反应的活性物质；

2.根据权利要求1所述的海水制氢系统，其特征在于，所述膜电极为石墨毡或碳毡。

3.根据权利要求1所述的海水制氢系统，其特征在于，所述第一阳离子交换膜(15)和所述第二阳离子交换膜(17)均为氟磺酸树脂膜或磺化聚醚醚酮膜。

4.根据权利要求1所述的海水制氢系统，其特征在于，所述阴离子交换膜(16)为聚苯并咪唑膜或聚苯醚膜。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的海水制氢系统，其特征在于，所述活性物质为铁/亚铁氰化物、钛/铁、铬/铁或锌/铁。

技术总结本技术涉及海水制氢技术领域，特别涉及一种海水制氢系统。在该系统中，通过在淡化装置中设置阳极室、浓缩室、淡化室和阴极室，淡化室和阴极室之间设置有第一阳离子交换膜，浓缩室和淡化室之间设置有阴离子交换膜，阳极室和浓缩室之间设置有第二阳离子交换膜，这样就可以利用循环流动的电解液将淡化室中的海水阳离子和海水阴离子连续不断的脱除，从而实现了高效脱盐，以得到更多的淡水资源；同时，淡化室输出的淡水通入电解装置中，以利用电解装置对来自淡化室的淡水进行电解制氢。技术研发人员：孔艳强,吕烈华,詹宏伟,吴泽轩,张菁,杨立军,杜小泽,杨勇平受保护的技术使用者：华北电力大学技术研发日：20231008技术公布日：2024/4/22