[发明专利]通过多步铜-氯热化学循环的氢气产生方法

权利要求书

1.用于通过热化学铜-氯（Cu-Cl）循环产生氢气的方法，所述方法包括步骤：

a)使铜与干燥的氯化氢（HCl）接触以形成氯化亚铜（CuCl）和氢气；

b)步骤a）的氯化亚铜（CuCl）的电解以产生铜和氯化铜（CuCl₂）；

c)步骤b）的氯化铜（CuCl₂）的水解以产生氧化铜（CuO）和氯化氢（HCl）；

d)使氧化铜（CuO）与氯气反应以产生氯化亚铜（CuCl）和氧气；

其中，氯化铜（CuCl₂）被部分地分解以产生氯化亚铜（CuCl）和氯气（CI_2(g)）。

2.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，至少一个步骤的至少一种产物被用作其它步骤中的反应物。

3.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，再循环至少一个步骤的所有产物。

4.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，预加热铜和干燥的氯化氢（HCl）。

5.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，在300-600℃的温度下预加热铜和干燥的氯化氢（HCl）。

6.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，氢气生成反应在使用铜（Cu）与干燥的氯化氢气体流速的摩尔比为1:1-1:10的范围内进行。

7.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，氢气生成反应在使用干燥的氯化氢气体与氮气的摩尔比为1:0-1:10的范围内进行。

8.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，氢气生成反应在反应温度为300℃-600℃的范围内进行。

9.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，在含水条件下进行氯化亚铜（CuCl）的电解。

10.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，进行氯化铜（CuCl₂）的水解以获得固体氧化铜（CuO）和干燥的氯化氢（HCl）。

11.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，进行氧化铜（CuO）与氯气的反应以获得熔融氯化亚铜（CuCl）盐和氧气。

12.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，使用过热蒸汽进行氯化铜（CuCl₂）的水解。

13.根据权利要求12所述用于产生氢气的方法，其中，过热蒸汽具有范围为200℃-600℃的温度。

14.根据权利要求13所述用于产生氢气的方法，其中，过热蒸汽优选温度范围为300℃-500℃。

15.根据权利要求12所述用于产生氢气的方法，其中，过热蒸汽具有范围为1atm-5atm的压力。

16.根据权利要求15所述用于产生氢气的方法，其中，过热蒸汽优选压力范围为1atm-3atm。

17.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，氯化铜（CuCl₂）的水解是在100℃-800℃的温度范围内进行。

18.根据权利要求17所述用于产生氢气的方法，其中，氯化铜（CuCl₂）的水解优选在300℃-500℃的温度范围内进行。

19.根据权利要求1和权利要求12所述用于产生氢气的方法，其中，使用过热蒸汽的氯化铜（CuCl₂）的水解在蒸汽与氯化铜的摩尔比为1:1-1:100的范围内进行。

20.根据权利要求1和权利要求12所述用于产生氢气的方法，其中，使用过热蒸汽的氯化铜（CuCl₂）的水解优选在蒸汽与氯化铜的摩尔比为1:5-1:30的范围内进行。

21.根据权利要求1和权利要求12所述用于产生氢气的方法，其中，使用过热蒸汽的氯化铜（CuCl₂）的水解在大气压下进行。

22.根据权利要求1所述用于产生氢气的方法，其中，氧化铜（CuO）与氯气的反应是在300℃-700℃范围内的温度下进行。