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250千瓦級海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水裝置成功開車

   2024-09-20 中國科學(xué)報

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核心提示:250千瓦級海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水裝置。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所供圖近日,由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員鄧德會和副研究

250千瓦級海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水裝置。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所供圖

近日,由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員鄧德會和副研究員劉艷廷團隊自主開發(fā)的250千瓦級海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水裝置完成建設(shè)并成功開車,為海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水新技術(shù)的進一步工業(yè)化應(yīng)用提供基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)支撐。

基于可再生能源的電解水制氫是實現(xiàn)綠色氫能經(jīng)濟的重要途徑。由于淡水資源緊缺,海水制氫是未來氫能產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向,海水制氫目前已成為全球研究的熱點。然而,復(fù)雜的海水成分導(dǎo)致海水制氫面臨諸多難題與挑戰(zhàn),如催化劑性能差、膜堵塞、設(shè)備壽命短等,亟須開發(fā)以海水為原料的氫氣制備新技術(shù)與新設(shè)備。

2023年10月,鄧德會團隊以電解水產(chǎn)生的低品位廢熱為海水低溫蒸餾制淡水的熱源,創(chuàng)建了廢熱回收與利用系統(tǒng),將堿性電解水制氫與海水低溫淡化技術(shù)進行耦合集成,創(chuàng)新性地開發(fā)出海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水新技術(shù),并建成了基于鎧甲催化劑的25千瓦級裝置,實現(xiàn)以海水為原料制備出高純氫氣并聯(lián)產(chǎn)淡水和高附加值濃海水。2023年12月,該成果通過石化聯(lián)合會組織的科技成果評價,被認為達到國際領(lǐng)先水平。

為加快該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,團隊在前期工作的基礎(chǔ)上,進一步優(yōu)化了工藝過程和智能控制系統(tǒng),并完成了系統(tǒng)放大效應(yīng)考察,于今年8月底建成了250千瓦級海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水裝置并成功開車。目前裝置運行平穩(wěn),海水處理量600噸/年,氫氣產(chǎn)能40萬標方/年,氫氣純度≥99.999%,產(chǎn)生的淡水在滿足自身電解需求的基礎(chǔ)上,額外聯(lián)產(chǎn)淡水120噸/年,淡水鹽度≤40ppm,副產(chǎn)高附加值濃海水150噸/年。



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