近日,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡(jiǎn)稱“大連化物所”)催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室能源與環(huán)境小分子催化研究中心研究團(tuán)隊(duì)在煤化工廢水資源化利用方面取得新進(jìn)展,研發(fā)出以煤化工廢水為原料制備高純氫氣聯(lián)產(chǎn)淡水的新技術(shù),并依托該技術(shù)完成了25千瓦級(jí)中試裝置的測(cè)試驗(yàn)證。該技術(shù)有望助力我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)與煤化工等工業(yè)廢水資源化利用的綠色、高質(zhì)量發(fā)展。
研究團(tuán)隊(duì)將前期研發(fā)的海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水新技術(shù)進(jìn)一步拓展應(yīng)用到以工業(yè)廢水為原料的制氫領(lǐng)域,將電解水制氫與廢水處理技術(shù)進(jìn)行耦合集成,研發(fā)出煤化工廢水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水新技術(shù)。該技術(shù)首先利用大連化物所環(huán)境催化工程研究組(DNL0902組)研發(fā)的水熱氧化模塊去除煤化工廢水中的揮發(fā)性有機(jī)物及含氮污染物,再利用研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的堿性電解水廢熱回收耦合廢水低溫蒸餾系統(tǒng),進(jìn)行廢水低溫蒸餾淡化,產(chǎn)生的淡水除了進(jìn)入到電解水制氫系統(tǒng)以滿足自身的電解需求,還額外聯(lián)產(chǎn)大量的淡水,可以用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等領(lǐng)域。此外,電解水產(chǎn)生的氧氣可以滿足水熱氧化模塊對(duì)純氧氣的需求,提高了水熱氧化的效率并降低了用氧成本。最終實(shí)現(xiàn)煤化工廢水“變廢為寶”,制備出高純氫氣并聯(lián)產(chǎn)淡水。
在此基礎(chǔ)上,研究團(tuán)隊(duì)基于自主研發(fā)的鎧甲催化劑整體式電極,研制出25千瓦級(jí)煤化工廢水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水中試裝置。團(tuán)隊(duì)以新疆哈密地區(qū)蘭炭廢水為原料進(jìn)行中試試驗(yàn),廢水中化學(xué)需氧量(COD)為51000毫克/升,總氮為2892毫克/升,鹽度為32000ppm。中試裝置運(yùn)行結(jié)果顯示,實(shí)現(xiàn)以煤化工廢水為原料高效制氫聯(lián)產(chǎn)淡水,氫氣產(chǎn)能3萬(wàn)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,聯(lián)產(chǎn)淡水6噸/年,淡水鹽度≤50ppm,淡水中COD與總氮含量均未檢出(COD檢出限為4毫克/升,總氮檢出限為20微克/升),證明了煤化工廢水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水新技術(shù)的可行性與先進(jìn)性。
大連化物所致力于我國(guó)綠氫的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研發(fā),以海水為原料制備氫氣聯(lián)產(chǎn)淡水的新技術(shù)完成了25千瓦級(jí)裝置的測(cè)試驗(yàn)證,開(kāi)發(fā)首例溫和條件下超快氫負(fù)離子導(dǎo)體,實(shí)現(xiàn)氫化鋰介導(dǎo)光化學(xué)合成氨,成立國(guó)創(chuàng)氫能科技有限公司以綠色制氫及氫燃料電池技術(shù)專利等知識(shí)產(chǎn)權(quán)投資入股方式進(jìn)行市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)。
原標(biāo)題:大連化物所開(kāi)發(fā)煤化工廢水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水中試裝置開(kāi)車成功