[发明专利]可承受高电流的制备氨的方法在审
| 申请号： | 201980055369.3 | 申请日： | 2019-06-24 |
| 公开（公告）号： | CN112566867A | 公开（公告）日： | 2021-03-26 |
| 发明（设计）人： | C·雷勒;B·施密德;G·施密德;D·塔罗阿塔 | 申请（专利权）人： | 西门子股份公司 |
| 主分类号： | C01B21/06 | 分类号： | C01B21/06;C01B21/072;C01C1/02;C25B1/27;C25B1/02;C25B9/19;C25B15/08;C25C3/02;C25C3/04;C25C3/06;C25C7/02 |
| 代理公司： | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 章敏;李唐 |
| 地址： | 德国*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 承受 电流 制备 方法 | ||
本发明涉及制备氨的方法和制备氨的装置。其包括在电解槽的阴极处电解制备金属M，其中M选自Li、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Al和/或它们的合金和/或它们的混合物，以及通过电解制备的金属M与含氮气体的反应制备金属M的氮化物，以及将金属M的氮化物引入电解槽，优选引入电解槽的阳极室，并且金属M的氮化物在电解槽的阳极处转化成氨。
本发明涉及制备氨的方法和制备氨的装置。
在1910-1920左右，开发出由大气氮和氢气制备氨的Haber-Bosch法。
如今，每年制备大于130 Mt。在此通常使用来自化石燃料的能量制备氢气。但是，可以借助例如风能或太阳能使用电化学方法制备氢气，以在Haber-Bosch法中替代来自化石燃料的这种氢气。
尽管Haber-Bosch法中的反应是放热的，但动力学非常缓慢。
3/2 H2 + ½ N2 → NH3 - 46.1 kJ/mol
但是，主要由二氮分子的高键能引起的作为动态存储法的一部分的Haber-Bosch法的主要缺点是：
a. 高温（~ 450-550℃）；
b. 高压（~ 250-350巴）；
c. 在经过催化剂的单程中的低转化率（~ 20%）；
d. 反复减压和反复加热以实现生产周期。
因此需要改进或替代这种复杂且不是特别高效的方法。
在这方面，多年来已经开发了在阴极处将氮气还原成氮化物或氨的电化学方法。但是这些都具有的缺点在于，氨的法拉第效率在高于100-300 mA/cm²的工业可利用的电流密度下很小。
在科学文献中已经研究了许多方法，以将下列反应集成到电解槽中
N2 + 3H2O → 2 NH3 + 1.5 O2
例如通过下列氮化物序列，其中电化学制备金属，通过热方式形成氮化物并同样通过热方式水解。
表1: 氮化物序列中的氮化物制备
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