[发明专利]从反应混合物中电化学分离氢气的方法

权利要求书

1.一种借助气密膜电极组件从含氢气反应混合物R中电化学分离氢气的方法，所述气密膜电极组件包含至少一种选择性质子传导膜和在膜各侧的至少一种电极催化剂，其中至少部分存在于反应混合物R中的氢气在膜的渗余物侧在阳极催化剂上被氧化成质子，并且质子在通过膜到渗透物侧以后，

I在阴极催化剂上被还原成氢气，和/或

II在阴极催化剂上与氧气反应形成水，其中氧气源自与膜的渗透物侧接触的含氧气料流O。

2.根据权利要求1的方法，其中所述反应混合物R源自氢气形成反应。

3.根据权利要求1或2的方法，其中直接从形成反应混合物R的反应区中分离氢气。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中在进行生成反应混合物R的反应同时从反应混合物R中分离氢气。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中根据I和II分离氢气，且将至少部分在II中产生的料流用于I中。

6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中当根据II分离氢气时，将至少部分在II中放出的热引入反应区中。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中根据I在相对氢参比电极施用0.05-2000mV的电压下分离氢气。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述含氧气料流O包含至少15摩尔％氧气。

9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中将空气用作含氧气料流O。

10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中将膜电极组件的电极构造为气体扩散电极。

11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中将陶瓷膜用作选择性质子传导膜。

12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中在200-1200℃下分离氢气。

13.根据权利要求1-12中任一项的方法，其中所述氢气形成反应为具有1-4个碳原子的脂族烃的非氧化脱氢芳构化。

14.一种用于进行根据权利要求1-13中任一项的方法的反应器，其包含至少一个反应区和至少一个包含至少一种选择性质子传导膜和在膜各侧的至少一种电极催化剂的气密膜电极组件，其中所述反应区在膜电极组件的渗余物侧。