尿素电解用于废水处理和煤液化供氢的系统及方法
摘要文本
本发明公开了一种尿素电解用于废水处理和煤液化供氢的系统及方法，利用废水中的高含量尿素，通过电解法同时氧化降解尿素和获得高纯氢气，并将氢气供给煤液化系统，发生加氢液化反应，促进煤炭资源的清洁利用；本发明能够降低电解制氢的能耗，且采用废水中的尿素作为原料，进一步降低了电解制氢的成本，有利于绿色无害的电解制氢方式的推广；通过电解法去除废水中的尿素，反应条件温和、处理效果好，可有效避免尿素分解释放NH3造成的环境污染；实现了尿素废水处理和高效电解制氢的耦合，并将电解制得的氢气用于煤液化过程，促进了煤炭资源的清洁高效利用，具有较高的环保意义和综合效益。
申请人信息
- 申请人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
- 申请人地址:102209 北京市昌平区北七家镇未来科技城华能创新基地实验楼A楼
- 发明人: 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 尿素电解用于废水处理和煤液化供氢的系统及方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201810316891.X |
| 申请日 | 2018年4月10日 |
| 公告号 | CN108374181B |
| 公开日 | 2024年1月12日 |
| IPC主分类号 | C25B1/04 |
| 权利人 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 |
| 发明人 | 闫巍; 张畅; 余智勇; 张欢; 马军 |
| 地址 | 北京市昌平区北七家镇未来科技城华能创新基地实验楼A楼 |
专利主权项内容
1.一种尿素电解用于废水处理和煤液化供氢的系统，其特征在于：包括尿素补充系统、电解制氢系统、储氢系统和煤液化系统；所述尿素补充系统的尿素废水出口连接电解制氢系统的阳极补充液入口，电解制氢系统的阴极氢气出口连接储氢系统的氢气入口，储氢系统的氢气出口连接煤液化系统的氢气入口；所述尿素补充系统包括过滤装置(A1)、废水储罐(A2)及相应流量调节阀和连接管道；尿素废水管道连接过滤装置(A1)的废水入口，过滤装置(A1)的废水出口连接废水储罐(A2)的废水入口，废水储罐(A2)的废水出口管道连接尿素补充系统的尿素废水出口；废水储罐(A2)的废水出口与电解制氢系统的阳极补充液入口间设有流量调节阀；所述电解制氢系统(B)包括电解池(B1)、第一气水分离器(B2)、第二气水分离器(B3)以及碱液储槽、水箱、控制柜、循环泵辅助设备；电解池(B1)阴极材料为Pt、Ru、Rh、Ir、Ni、Co、Fe、Zn和Ti金属的一种或多种的合金，阳极材料为镍基金属或合金氧化物；电解制氢系统(B)的阳极补充液入口连接电解池(B1)的阳极入口，电解池(B1)的阳极产物出口连接第一气水分离器(B2)的入口，第一气水分离器(B2)的气体出口连接N收集装置；第一气水分离器(B2)的液体出口连接回用水收集装置；第一气水分离器(B2)的液体出口连接电解池(B1)的阳极入口；新鲜碱液经过碱液储槽补充到电解池(B1)的电解液入口，电解池(B1)的阳极区设有一个排污口，富含KCO的电解液从电解池(B1)的排污口排出；在电解池(B1)的阳极同时获得去除尿素的水，作为工业回用水；新鲜水经过水箱补充到电解池(B1)的阴极入口，电解池(B1)的阴极出口连接第二气水分离器(B3)的入口，第二气水分离器(B3)的液体出口连接水箱的入口，第二气水分离器(B3)的气体出口连接电解制氢系统(B)的阴极氢气出口；223所述储氢系统包括相连接的氢气压缩机和氢气存储装置；所述煤液化系统(D)包括依次连接的煤浆制备装置、加氢反应装置、产物分离和收集装置。