氢能专利库

本发明公开了一种用于油田污水电解治污制氢的电解设备，属于油田污水电解治污制氢技术领域。该电解设备包括电解槽主体、双极膜分隔组件、电极组件、脉冲电源驱动系统、循环系统和气体收集装置；其中，电解槽主体的内部通过双极膜分隔组件分隔为阳极室和阴极室；阳极室和阴极室内各设3个2mm厚隔板，形成4个15L分区；电极组件包括阳极和阴极；阳极为钛基IrO2‑RuO2涂层，厚度20μm；阴极为Ni‑Mo合金，孔隙率60%，孔径50‑100μm；电极间距1.5cm。本发明电解设备实现了油田污水高效净化与氢能生产的协同优化，具有显著的环境效益和能源价值。

本发明公开了一种油田污水制氢电解催化剂及其制备方法与应用，该催化剂包括阳极催化剂和阴极催化剂；阳极催化剂包括钛网和涂层，涂层包括以下成分：RuO2 50wt%、MnO2 30wt%和TiO2 20wt%；阴极催化剂包括以下成分：Ni 65wt%、Fe 25wt%和Pt 10wt%；制备方法为：（1）水热合成；（2）涂覆；（3）PECVD处理；阴极催化剂包括以下成分：Ni 65wt%、Fe 25wt%和Pt 10wt%，制备方法具体包括以下步骤：（1）水热合成；（2）压制成型；（3）PECVD处理。本发明通过创新的催化剂配方和制备工艺，实现了耐蚀性、析氢效率、制氢率和污水处理能力的全面突破，优点包括超长寿命、高效治污制氢、低成本和环境友好性，使其在油田污水治理与氢能生产领域具有广阔的应用前景和重要价值。

本发明公开了一种基于多级梯度电解槽的油田污水治污制氢装置及方法，属于油田污水处理与可再生能源技术领域。该装置包括依次连接的预处理单元、多级梯度电解槽和气体收集单元；其中，多级梯度电解槽包括依次串联的第一级电解槽、第二级电解槽和第三级电解槽，阳极依次为Ti/RuO2网状电极、Ti/SnO2‑Sb2O5片状电极和Ti/PbO2柱状电极，阴极均为多孔MoS2‑Ni复合电极；该方法具体包括以下步骤：(1)预处理；(2)分阶段处理；(3)水体达标排放，氢气收集纯化送入储氢罐。本发明通过梯度电极设计、多级分区电解和高效阴极制氢工艺，实现了污染物的高效去除与氢气的高产出。

本发明公开了海水直接制氢的电解槽及海水直接制氢的方法，涉及海水电解制氢技术领域。该电解槽采用双层分区结构，阳极高盐区直接通入盐度20‑35g/L海水(电导率30‑50mS/cm)，阴极低盐区维持电导率2复合催化剂(IrO2占比20％)，阴极使用MoS2(载量2.0mg/cm2)，运行于电压1.8‑2.3V，电流密度0.8‑1.6A/cm2，温度40‑60℃。装置实现H2产率2.0‑2.3L/min，效率85‑90％，寿命>6000小时，Cl2副产物<0.05％。本发明无需预处理，抗腐蚀性强，适用于沿海地区绿色氢能生产。