1.本發明屬于氨加工制備技術領域，特別是涉及一種直耦式光伏高壓無膜式兩步法電解水制氫合成氨系統。
背景技術：
2.氨作為傳統的化工原料，廣泛用于制造氨水、氮肥(尿素、碳銨等)、復合肥料、硝酸、銨鹽、純堿等，應用于化工、輕工、化肥、制藥、合成纖維等領域；現在隨著雙碳目標的提出，我國面臨著能源轉型的重任。迫切需要清潔無污染的能源來代替化石燃料。然而越來越多的研究表明，氫并不是最合適的能源載體，其本身的諸多缺點成為阻礙其大規模推廣應用的障礙。這些缺點包括：傳統方式制氫碳排放高而低碳或無碳方式制氫成本居高不下；氫氣的難液化，高腐蝕性，高逃逸性等特性導致其儲存或運輸相當困難，對材料、技術與設備要求高，且浪費多、成本高；氫氣易泄露且易爆，安全性很低。將氨能作為氫能的補充與發展，正成為現階段氫能應用研究的熱點之一。
3.現有的電解水制氫技術使用傳統的薄膜結構，并在0.5-4mpa壓力范圍內輸出氫氣，用于合成氨生產的氫氣需要7-23mpa的壓力，而大多數氣體存儲應用的壓力范圍在35-70mpa，低壓氫氣儲存、運輸或應用都需要昂貴的多級氣體壓縮，增加成本。
4.氨氣一般可由氮和氫直接合成而制得，工業上氨是以哈伯法通過n2和h2在高溫高壓和催化劑存在下直接化合而制成，該方法存在一些不可回避的問題，如效率較、能耗高、co2的排放量高等。并且在實際的生產過程中，通常需要將氫氣通過氫氣壓縮機通入到制氨系統中，存在操作不便的問題。
技術實現要素：
5.本發明的目的在于提供一種直耦式光伏高壓無膜式兩步法電解水制氫合成氨系統，通過將壓濾式無膜電解槽進行氫氣制備，并將制備得到的高壓氫氣直接通入到合成氨系統中，解決了現有需要將氫氣通過氫氣壓縮機加壓通入到制氨系統中的問題。
6.為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：
7.本發明為一種直耦式光伏高壓無膜式兩步法電解水制氫合成氨系統，包括依次連通的光伏發電系統、電解水制氫系統、氫氣干燥系統、合成氨系統；所述電解水制氫系統包括電解槽、設置在電解槽內的陽極電極和陰極電極，所述陽極電極和陰極電極均連接有電源；所述電解槽的頂部設置有出氣口，所述電解槽的底部設置有進出液口；所述電源電性為光伏電池板，所述出氣口連通氫氣干燥系統。
8.進一步地，所述陽極電極采用泡沫鎳負載ni(oh)2/niooh及摻雜鈷，所述陰極電極采用鎳板或堿性電解水
聲明：
“直耦式光伏高壓無膜式兩步法電解水制氫合成氨系統的制作方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：合肥氫聚科技有限公司
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2025年07月23日 ~ 26日 
