溶液浓差能驱动的逆电渗析反应器制氢实验研究

• 作者: 徐士鸣 刘志强 吴曦 张又文 胡军勇 吴德兵 冷强 金东旭 王平
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 逆电渗析 溶液浓差能 制氢 膜 离子交换 能量转换
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 2283-2291
• 页数: 8页
• 分类号: TK115
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191468

摘要

低品位热能制氢技术首先是将热能转换为溶液浓差能，然后通过逆电渗析（RED）反应器将溶液浓差能转换成氢能。为了验证RED反应器能将溶液浓差能转换为氢能，探索关键运行参数变化对能量转换过程的影响。设计了一个由40个膜对所构成的RED反应器，以NaCl水溶液为工作溶液，NaOH水溶液为电极液的制氢系统。通过改变浓/稀溶液入口浓度，溶液过膜流速以及输出电流来考察对RED反应器产氢率、制氢效率和能量转换效率的影响。实验结果发现，浓/稀溶液入口浓度，过膜流速变化均会影响RED反应器的输出电流。在外电路短接条件下，输出电流越大，反应器产氢率和制氢效率越高，但能量转换效率越低。