基于钠-空气电池的循环制氢方法及装置与流程

技术特征：
1.一种基于钠
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空气电池的循环制氢方法，其特征在于：所述基于钠
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空气电池的循环制氢方法包括以下步骤：将金属钠与水进行反应，获得氢气和氢氧化钠溶液；提供钠
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空气电池，所述钠
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空气电池包括正极壳体、位于正极壳体中的正极和正极电解液、固体电解质、负极壳体及位于负极壳体中的负极，所述固体电解质位于所述正极壳体和所述负极壳体之间，所述正极电解液为氢氧化钠溶液；将所述氢氧化钠溶液注入所述钠
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空气电池的所述正极壳体中作为所述正极电解液；对所述钠
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空气电池进行充电，使得所述正极电解液中的钠离子经过所述固体电解质至所述负极壳体中并接收电子还原成所述金属钠。2.根据权利要求1所述基于钠
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空气电池的循环制氢方法，其特征在于：所述将所述金属钠与水进行反应，获得氢气和氢氧化钠溶液，包括以下步骤：将所述金属钠与水进行反应，获得混合气体，所述混合气体包括所述氢气和水蒸汽；将所述混合气体进行冷凝，获得所述氢气和所述水。3.根据权利要求1所述基于钠
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空气电池的循环制氢方法，其特征在于：所述固体电解质为nasicon(na3zr2si2po
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)结构快离子导体或β
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al2o3快离子导体。4.根据权利要求1所述基于钠
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空气电池的循环制氢方法，其特征在于：所述钠
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空气电池还包括位于负极壳体中的负极导电介质，所述负极导电介质用于填充导电。5.根据权利要求4所述基于钠
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空气电池的循环制氢方法，其特征在于：所述负极导电介质为泡沫镍。6.一种基于钠
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空气电池的循环制氢装置，其特征在于：所述基于钠
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空气电池的循环制氢装置包括产氢反应罐及钠
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空气电池，所述钠
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空气电池包括正极壳体、位于正极壳体中的正极和正极电解液、固体电解质、负极壳体及位于负极壳体中的负极，所述固体电解质位于所述正极壳体和所述负极壳体之间，所述正极电解液为氢氧化钠溶液，所述钠
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空气电池的安装高度低于所述产氢反应罐底部，所述钠
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空气电池用于所述负极壳体中获得充电时因接收电子从所述正极电解液中的钠离子经过所述固体电解质还原成的金属钠；所述产氢反应罐用于容置所述金属钠与水进行反应，获得氢气和氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液用于作为所述钠
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空气电池的所述正极电解液。7.根据权利要求6所述基于钠
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空气电池的循环制氢装置，其特征在于：所述基于钠
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空气电池的循环制氢装置还包括气体产物冷凝器，所述气体产物冷凝器连接于所述产氢反应罐顶部，用于将所述产氢反应罐中反应产生的所述氢气和水蒸汽的混合气体进行冷凝从中获得所述氢气和所述水蒸汽冷凝后的所述水。8.根据权利要求7所述基于钠
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空气电池的循环制氢装置，其特征在于：所述基于钠
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空气电池的循环制氢装置还包括气体产物截止阀、原料钠进料截止阀、原料水进料截止阀、液体产物截止阀，所述原料钠进料截止阀用于控制所述金属钠投放到所述产氢反应罐中的投放量，所述原料水进料截止阀用于控制所述水投放到所述产氢反应罐中的投放量，所述液体产物截止阀为控制所述氢氧化钠溶液注入所述钠
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空气电池的控制开关，所述气体产物截止阀为控制所述混合气体进入所述气体产物冷凝器的开关，所述原料钠进料截止阀安装于所述产氢反应罐右侧，从所述产氢反应罐顶部向下1/3处，所述原料水进料截止阀安装于所述产氢反应罐右侧，从所述产氢反应罐顶部向下1/2处，所述钠
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空气电池安装于所述产
氢反应罐右侧所述液体产物截止阀安装于所述产氢反应罐与所述钠
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空气电池之间，所述气体产物截止阀安装于所述气体产物冷凝器与所述产氢反应罐之间。9.根据权利要求6所述基于钠
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空气电池的循环制氢装置，其特征在于：所述基于钠
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空气电池的循环制氢装置还包括换热器及余热锅炉，所述换热器在所述产氢反应罐内部，并安装于所述产氢反应罐底部，所述余热锅炉安装于所述产氢反应罐左侧，连接于所述换热器，所述产氢反应罐中反应产生的热量由所述换热器收集后所述余热锅炉进行回收利用。

技术总结
本发明公开了一种基于钠


技术研发人员：梁风 杨泻铖 侯敏杰 雷勇 徐宝强 解志鹏 东鹏 杨斌 戴永年
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2021.07.23
技术公布日：2021/11/8