阅读说明：本技术 太阳能电池供能的电解海水制氢与船舶废机油加成系统 (Solar cell powered system for producing hydrogen by electrolyzing seawater and adding waste marine engine oil ) 是由 季旭 徐海洋 韩景阳 周蕾 王进康 杨昌春 贾昱靖 杨德隆 廖超 于 2018-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明是一种由太阳能电池供能的电解海水制氢与船舶废机油加成系统,由太阳能电池组件、储氢系统、废机油储存系统、废液与原液的储存系统、滴流床反应系统构成,通过太阳能电池供电电解海水产生氢气与废机油进行加成,降低废机油硫含量。该系统占地面积小、搭建方便、易操作、能够做到自动化运行,同时还能充分利用太阳能资源。(The invention relates to a system for producing hydrogen by electrolyzing seawater and adding waste marine engine oil, which is powered by a solar cell and consists of a solar cell component, a hydrogen storage system, a waste engine oil storage system, a storage system for waste liquid and stock solution and a trickle bed reaction system. The system has the advantages of small occupied area, convenient construction, easy operation, capability of realizing automatic operation and full utilization of solar energy resources.)

太阳能电池供能的电解海水制氢与船舶废机油加成系统

技术领域

本发明涉及太阳能与电解海水制氢复合利用领域，更具体而言，利用太阳能为电解海水系统提供电能，将电解产生的氢气与船舶废机油进行加成。

背景技术

随着全球贸易往来的活跃，海运有了长足的发展，但海洋环境受到严重污染，其主要的原因是船舶等大型运输类工具在使用燃烧热值大的重油等作为燃料燃烧后产生的废油含有大量的硫和部分未燃烧的重油，而为了达到船舶靠港的要求，如欧盟从2010年1月1日起实行的条令，在欧盟港口停泊(包括系泊和锚泊)超过2小时的船舶使用的硫含量不得超过0.1%；大部分船舶直接将废弃物排入海洋，改用低硫油靠港，此举则对海洋造成最直接的污染。

经过处理后的废机油可以循环使用，具有良好的使用价值，但在航海中缺乏对废机油的处理技术，多数将废机油直接排放以此节省燃料；或者直接将废机油存储起来在靠岸后再将废机油运输和处理，而现有的废机油处理技术并不能根据废机油具体情况进行回收，且此举将消耗大量的人力和物力。

对废机油进行加氢脱硫过程需要消耗大量的电能来制取氢气，利用太阳能的可再生特点，为电解系统供电能够节约电能，其次，海洋拥有丰富的水资源，电解海水能够减少淡水的使用，通过电解海水制氢并与废机油进行脱硫反应后，能够有效减少后续处理的时间。

发明内容

本发明的目的在于利用太阳能电解海水制氢与废机油进行加成后降低废机油中的含硫量，减少船舶在航行过程中排放的污染物，同时减少在靠岸后的处理工序，有效节省处理成本。而丰富的海水资源与太阳能能够为整个系统提供稳定的氢气源与电能。

本发明主要通过以下几个技术方案实现: 一种由太阳能电池供能的电解海水制氢与船舶废机油加成系统，包括太阳能电池系统、蓄电池。其特征在于电解海水系统所需直流电由太阳能电池提供，与电解系统同时工作的泵也由太阳能电池供电。在系统停止工作时，由太阳能电池为蓄电池充电，同时为抽水泵和排水泵提供电能，对储水箱上下两层溶液进行更换。

整个电解海水制氢与废机油加成系统包括 : 电解海水系统、太阳能电池系统、分层储溶液箱、废机油输送系统、滴流床反应系统、产物储存箱、储氢柜、输油泵、空气泵、压力表、法兰盘、冷凝系统、管道。所述系统有太阳能提供动力，经过电解制氢并且有输气泵注入滴流床反应器中，经过加成之后运送至废机油储存箱中。在进行加成反应时通过冷凝系统对滴流床进行冷却。

本发明的原理为：通过太阳能电池为整个系统中的耗电器件进行供能，通过电解海水制氢与废机油进行加成反应，降低废机油中的含硫量。同时，利用海水对滴流床进行换热冷却，充分利用丰富的海水资源。

本发明的有益效果是：第一、可以对海水以及太阳能等可再生资源进行合理的利用，第二、能够对废机油进行回收以及二次利用，有效的保护海洋环境。第三、系统搭建简单且具有连续性、高稳定性的操作特点，整个系统完全自动化，能够大幅节省成本。

附图说明

图1为本发明系统装置图。

图2为液体分布盘结构图。

图3为电解系统的装置图。

图4为废水溶液储存示意图。

图中:1-原始废机油储存箱、2-废机油处理后储存箱、3-滴流床塔罩、4-液体分布盘、5-螺母、6-太阳能电池板、7-直流电蓄电池、8-电解装置、9-储氢柜、10-上层电解废液储存室、11-下层海水储存室、12-压力表一、13-压力表二、14-阀门、15-输气泵、16-输油泵一、17-输油泵二、18-输水泵一、19-输水泵二、20-出水管一、21-进水管二、22-冷凝出水口一、23-冷凝进水口二、24-冷凝进水口三、25-冷凝出水口四、26-反应管、27-泄压阀。

具体实施方式

如图所示一种由太阳能电池供能的电解海水制氢与船舶废机油加成系统，包括太阳能电池板（6）、蓄电池（7）、电解系统（8）、电解废液储存室（10）、海水储存室（11）、其特征在于电解装置（8）有太阳能直接供能，将阀门（14）打开，电解产生的氢气从水中逸出进入储氢柜（9）中，通过压力表一（12）观察压力表值；电解完成后由输水泵一（18）将废液运送至废液储存室，最后通过出水管一（21）定期排放；在电解完成后由输水泵二（19）将海水储存室中海水排入电解装置（8）中。

当压力达到规定值后，关闭阀门（14），打开输气泵（15），同时打开输油泵二（17）将废机油排入液体分布盘（4），此时氢气从反应管(26)由下往上与废机油进行加成反应。

在反应的同时冷凝进水口二（23）、冷凝进水口三（24）、冷凝出水口一（22）、冷凝出水口四（25）开启，带走加成反应产生的热量。

所述电解装置（8）、输气泵（15）、输油泵一（16）、输油泵二（17）、输水泵一（18）、输水泵二（19）所有用电设备均通过导线与蓄电池连接。

氢气通过输气泵（15）进入反应管（26），当加成反应完成时，打开输油泵一（16）将处理后的废机油输入到废机油处理后储存箱（2），在反应完成之后通过压力表二（13）的值，当压力表值过大时将打开泄压阀（27）将多余的氢气释放出滴流床体。