一种非纯水溶液制氢联产固体盐系统及方法

    公开(公告)号:CN117535681A

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202311676853.2

    申请日:2023-12-07

    申请人: 四川大学

    摘要: 本发明公开了一种非纯水溶液制氢联产固体盐系统及方法,属于电化学领域,包括非纯水溶液制氢子系统和盐结晶分离子系统,非纯水溶液制氢子系统与盐结晶分离子系统连接,其中集成了供能模块、电解制氢模块、盐结晶分离模块、非纯水溶液传质模块、氢气收集模块、氧气收集模块和冷却模块。本发明可从根本上解决离子成分复杂使离子交换膜失效、催化剂失活、产生碱性沉淀和有毒气体等问题,可以通过电解质直接从非纯净水中获取纯净水用于制氢,电解消耗水分的同时,可以使这些非纯水溶液达到饱和状态,将含盐成分析出,形成具有附加值的固体产物,达到形成非纯水溶液能源化、资源化的双效利用。

    一种月基随钻随护装置与快速固孔耦合冷却钻头的方法

    公开(公告)号:CN111999098A

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN202010787226.6

    申请日:2020-08-07

    摘要: 本发明公开了一种月基随钻随护装置与快速固孔耦合冷却钻头的方法,涉及月球探索与钻探技术领域;该装置包括控制器、取芯器外管和位于取芯器外管下方的取芯钻头,在取芯器外管内设有推杆和旋转机构,用于对取芯钻头施加扭矩和轴向的钻压;在钻进机构与取芯钻头之间设置有随护机构,采用随钻随护装置实现的快速固孔耦合冷却钻头的方法,以使在取芯过程中,通过随护机构将内置于取芯器外管内的随护液外排到井道中,随护液渗透进入周围岩层而形成坚硬的稳固层;通过实施本技术方案,旨在解决现有月基取芯容易出现卡钻及钻头损坏、干钻产生的钻头温度过高的技术问题,能够有效防止卡钻;同时使取芯钻头实时降温,保证月基取芯钻进顺利进行。

    深部岩石原位保质取芯装置及其随钻成膜取芯方法

    公开(公告)号:CN111764854B

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202010742839.8

    申请日:2020-07-29

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: E21B25/00 C09K8/40 B01F25/40

    摘要: 本发明公开了一种深部岩石原位保质取芯装置及其随钻成膜取芯方法,涉及科学钻探技术领域;其包括钻具、钻头以及用于储存岩芯的岩芯筒,在岩芯筒内设置有保质机构,保质机构包括膜液储存罐和静态混合器,沿膜液储存罐的轴向设有用于盛装A液和B液的内腔通孔;膜液储存罐的上部设有固定活塞组件,在膜液储存罐的底部设有沿膜液储存罐轴向设置并与岩芯筒连通的公共流道,静态混合器设置于公共流道内,在膜液储存罐的下部设有用于控制盛装有成膜液的内腔通孔与公共流道相互连通或阻断的浮动活塞;通过实施本技术方案,旨在解决现有技术无法达到完全保质取芯而导致岩芯原位品质受到影响的问题,充分达到原位保质取芯目的,保证提取岩芯原位品质。

    基于聚电解质凝胶海水原位自捕集制氢装置、系统及方法

    公开(公告)号:CN113088986A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110209564.6

    申请日:2021-02-25

    申请人: 四川大学

    摘要: 本发明提供一种基于聚电解质凝胶海水原位自捕集制氢装置,属于电化学制氢技术领域。所述装置包括析氧催化层,析氢催化层以及位于析氧催化层和析氢催化层之间兼具吸水性或吸湿性的的聚电解质凝胶层,所述析氧催化层设置有阳极电极,所述析氢催化层设置有阴极电极,所述系统还包括贴附于析氧催化层外侧的防护层,所述防护层能实现海水中离子的排除和水蒸气或液态水的扩散。本发明还提供利用所述制氢装置制备氢气的系统和方法。本系统在海水中依靠外置电源,获取清洁的氢能源,通过防护层贴附的聚电解质凝胶层直接获取纯净无杂质离子的水资源,将两者耦合,利用催化电解原理制取氢气,实现氢能源高效获取。

    深部岩石原位保质取芯装置及其随钻成膜取芯方法

    公开(公告)号:CN111764854A

    公开(公告)日:2020-10-13

    申请号:CN202010742839.8

    申请日:2020-07-29

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: E21B25/00 C09K8/40 B01F5/06

    摘要: 本发明公开了一种深部岩石原位保质取芯装置及其随钻成膜取芯方法,涉及科学钻探技术领域;其包括钻具、钻头以及用于储存岩芯的岩芯筒,在岩芯筒内设置有保质机构,保质机构包括膜液储存罐和静态混合器,沿膜液储存罐的轴向设有用于盛装A液和B液的内腔通孔;膜液储存罐的上部设有固定活塞组件,在膜液储存罐的底部设有沿膜液储存罐轴向设置并与岩芯筒连通的公共流道,静态混合器设置于公共流道内,在膜液储存罐的下部设有用于控制盛装有成膜液的内腔通孔与公共流道相互连通或阻断的浮动活塞;通过实施本技术方案,旨在解决现有技术无法达到完全保质取芯而导致岩芯原位品质受到影响的问题,充分达到原位保质取芯目的,保证提取岩芯原位品质。

    一种月基保真取芯装置及原位自愈合密封方法

    公开(公告)号:CN111999099B

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202010787411.5

    申请日:2020-08-07

    IPC分类号: G01N1/08

    摘要: 本发明公开了一种月基保真取芯装置及原位自愈合密封方法,涉及月球探索与钻探技术领域;装置包括控制器、取芯器外管和位于取芯器外管下方的取芯钻头,在取芯器外管内设有与取芯钻头连接的钻进机构,用于对取芯钻头施加扭矩和轴向的钻压;在取芯钻头内设置有取芯内筒,在取芯内筒底部设置有岩芯密封器,且在取芯内筒中设有自愈合粘弹体,以使在取芯过程中,自愈合粘弹体能够沿着取芯内筒与岩芯之间的环形间隙运动,以覆盖包裹钻取岩芯的表面;通过实施本技术方案,旨在解决现有月基取芯存在难以获取原位保真岩芯的技术问题,提出在月基取芯的取芯内筒中预置自愈合粘弹体,逐渐包覆于岩芯以完成化学密封,实现对岩芯的完全包覆和保真取芯。

    一种月基大深度保真取芯钻井装置

    公开(公告)号:CN111999097B

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202010787219.6

    申请日:2020-08-07

    IPC分类号: G01N1/08

    摘要: 本发明公开了一种月基大深度保真取芯钻井装置,涉及月球探索与钻探技术领域;其包括控制器、取芯器外管和位于取芯器外管下方的取芯钻头,在取芯器外管内设有钻进机构,钻进机构包括分别与控制器连接推杆和旋转机构,用于对取芯钻头施加扭矩和轴向的钻压;在取芯器外管上部设置有与取芯器外管固定连接的充气机构,充气机构与控制器连接,以使在取芯过程中,控制器能够控制充气机构沿取芯器外管径向膨胀而挤压井壁,并通过充气机构与井壁间摩擦力使得取芯器外管径向居中且轴向固定;通过实施本技术方案,旨在解决现有月基取芯无法做到大深度保真取芯的技术问题,能够向取芯钻头施加足以吃入月岩层的钻压,达到钻取深层月岩,做到大深度保真取芯。

    一种解耦式非纯水制氢系统及方法

    公开(公告)号:CN117535695A

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202311537011.9

    申请日:2023-11-16

    申请人: 四川大学

    IPC分类号: C25B9/23 C25B1/04 C25B9/65

    摘要: 本发明公开了一种解耦式非纯水制氢系统及方法,属于电化学领域,包括:通过太阳能光伏单元发电、电解析氢、自发还原析氧三个主要流程实现整体海水直接制氢;其中,一对氧化还原介质被用作在析氢电解池和单独析氧反应釜之间循环的电解质电荷载体。在析氢电解池中,阴极发生析氢反应,阳极发生氧化还原介质的氧化反应。所得失去电子的介质循环到析氧反应釜中,在催化剂作用下自发进行还原反应,进而析出氧气,整体过程总反应为水的电解反应。本发明可避免海水制氢中产生含氯物质,且无需消耗额外的化学品,并具有时、空间解耦的优势,可解决氢气和氧气互串导致的安全问题。

    一种月基保真取芯装置及原位自愈合密封方法

    公开(公告)号:CN111999099A

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN202010787411.5

    申请日:2020-08-07

    IPC分类号: G01N1/08

    摘要: 本发明公开了一种月基保真取芯装置及原位自愈合密封方法,涉及月球探索与钻探技术领域;装置包括控制器、取芯器外管和位于取芯器外管下方的取芯钻头,在取芯器外管内设有与取芯钻头连接的钻进机构,用于对取芯钻头施加扭矩和轴向的钻压;在取芯钻头内设置有取芯内筒,在取芯内筒底部设置有岩芯密封器,且在取芯内筒中设有自愈合粘弹体,以使在取芯过程中,自愈合粘弹体能够沿着取芯内筒与岩芯之间的环形间隙运动,以覆盖包裹钻取岩芯的表面;通过实施本技术方案,旨在解决现有月基取芯存在难以获取原位保真岩芯的技术问题,提出在月基取芯的取芯内筒中预置自愈合粘弹体,逐渐包覆于岩芯以完成化学密封,实现对岩芯的完全包覆和保真取芯。