质子交换膜电解水制氢与深冷空分合成氨的系统建模方法

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质子交换膜电解水制氢与深冷空分合成氨的系统建模方法
申请号:CN202511043868
申请日期:2025-07-28
公开号:CN120893208A
公开日期:2025-11-04
类型:发明专利
摘要
本发明公开了一种质子交换膜电解水制氢与深冷空分合成氨的系统建模方法。系统建模步骤包括:建立四个相互连接的子系统模型,包括太阳能光伏发电子系统模型、电解水制氢子系统模型、深冷空分子系统模型、以及合成氨子系统模型。本发明提出通过光伏驱动质子交换膜电解槽电解水制氢与深冷空分制氮,耦合合成氨工艺,实现氨热联产,显著提升绿氨生产效率与可持续性,为可再生能源制氨提供了可行方案。实现了基于太阳能光伏驱动的质子交换膜电解槽制氢与深冷空分协同制氨的稳态仿真。仿真模型方法可低成本快速预测系统性能,为反应器结构优化、工况调节提供量化依据,进而减小工程试错所消耗的大量时间和经济成本,提升系统设计优化的效率。
技术关键词
质子交换膜电解水 系统建模方法 太阳能光伏发电板 冷却水换热器 合成氨反应器 子系统 电解槽 能量守恒 空分 仿真模型 氨气分离器 反应器结构 太阳能光伏驱动 电解水制取氢气 理想气体状态方程