[发明专利]一种从煤生产纯净氢气和二氧化碳的工艺方法

权利要求书

1.一种从煤生产纯净氢气和二氧化碳的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、煤粉氧化

将煤粉与添加氧化剂的硫酸水溶液混合形成煤浆溶液，在密闭的反应釜中加热，进行三价铁离子氧化煤的反应，收集产生的二氧化碳气体；

步骤二、过滤

将上述反应釜中的煤浆溶液进行溶液与煤渣的过滤分离；分离得到的煤渣返回所述反应釜中继续反应或废弃，得到的滤液注入电化学反应池的阳极室；

步骤三、溶液电化学再生

所述滤液在所述电化学反应池中进行电化学再生反应，收集阴极产生的氢气；

步骤四、溶液电化学再生终止

当步骤三的电化学反应结束后，将所述阳极室的溶液置于再生液储罐中，等待加入步骤一所述的反应釜中，与所述煤渣再次混合反应；

步骤五、依照上述步骤，循环进行反应；

所述氧化剂为可溶性的三价铁无机盐。

2.如权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述电化学反应池包括被聚合物质子交换膜分隔开的阴极室和阳极室，所述聚合物质子交换膜为全氟磺酸质子交换膜、或者其它类的质子交换膜。

3.如权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述电化学反应池的单池电压为0.7-1.0V，温度为20-100℃。

4.如权利要求2所述的工艺方法，其特征在于，所述氧化剂是三价铁离子，三价铁离子氧化煤浆，而被还原成二价铁离子，二价铁离子在电化学反应池的所述阳极室内被氧化成三价铁离子，而得到再生，与此同时在所述阴极室内产生氢气。

5.如权利要求2所述的工艺方法，其特征在于，所述电化学反应池的阳极室中阳极为铂、金、铱、铑、鈀、或钌金属或者它们的合金，或者镀在碳纤维或钛的基体上的上述金属或者它们的合金；所述阴极室中阴极材料为铂族金属、镍金属、镍基复合材料、或多孔镍或者它们的合金，或者镀在碳纤维或钛的基体上的上述金属或者它们的合金。

6.如权利要求2所述的工艺方法，其特征在于，所述电化学反应池的阴极室内的溶液为0.5-2mol/L硫酸水溶液。

7.如权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述煤浆溶液的成分为煤粉0.1-0.2g/mL，氧化剂0.1-1.0mol/L Fe₃⁺，0.5-2.0mol/L H₂SO₄。

8.如权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述反应釜的温度为50-200℃，压力为0.1-1.5MPa。

9.如权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述煤粉被粉碎成粒度在0.01-1.00毫米之间。