大连化物所开发煤化工废水制氢联产淡水中试装置开车成功

近日，中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究团队在煤化工废水资源化利用方面取得新进展，研发出以煤化工废水为原料制备高纯氢气联产淡水的新技术，并依托该技术完成了25千瓦级中试装置的测试验证。该技术有望助力我国氢能产业与煤化工等工业废水资源化利用的绿色、高质量发展。

研究团队将前期研发的海水制氢联产淡水新技术进一步拓展应用到以工业废水为原料的制氢领域，将电解水制氢与废水处理技术进行耦合集成，研发出煤化工废水制氢联产淡水新技术。该技术首先利用大连化物所环境催化工程研究组（DNL0902组）研发的水热氧化模块去除煤化工废水中的挥发性有机物及含氮污染物，再利用研究团队自主研发的碱性电解水废热回收耦合废水低温蒸馏系统，进行废水低温蒸馏淡化，产生的淡水除了进入到电解水制氢系统以满足自身的电解需求，还额外联产大量的淡水，可以用于工业、农业、生活等领域。此外，电解水产生的氧气可以满足水热氧化模块对纯氧气的需求，提高了水热氧化的效率并降低了用氧成本。最终实现煤化工废水“变废为宝”，制备出高纯氢气并联产淡水。

在此基础上，研究团队基于自主研发的铠甲催化剂整体式电极，研制出25千瓦级煤化工废水制氢联产淡水中试装置。团队以新疆哈密地区兰炭废水为原料进行中试试验，废水中化学需氧量（COD）为51000毫克/升，总氮为2892毫克/升，盐度为32000ppm。中试装置运行结果显示，实现以煤化工废水为原料高效制氢联产淡水，氢气产能3万方/年，氢气纯度≥99.999%，产生的淡水在满足自身电解需求的基础上，联产淡水6吨/年，淡水盐度≤50ppm，淡水中COD与总氮含量均未检出（COD检出限为4毫克/升，总氮检出限为20微克/升），证明了煤化工废水制氢联产淡水新技术的可行性与先进性。

大连化物所致力于我国绿氢的产学研联合研发，以海水为原料制备氢气联产淡水的新技术完成了25千瓦级装置的测试验证，开发首例温和条件下超快氢负离子导体，实现氢化锂介导光化学合成氨，成立国创氢能科技有限公司以绿色制氢及氢燃料电池技术专利等知识产权投资入股方式进行市场化运营。