Winnick最早提(ti)出使用熔融(rong)(rong)碳酸(suan)鹽(yan)燃料電(dian)(dian)池膜從飛行(xing)(xing)艙的空氣(qi)(qi)中分(fen)離(li)(li)CO2 ,并且首先對用熔融(rong)(rong)碳酸(suan)鹽(yan)膜從電(dian)(dian)廠煙氣(qi)(qi)中分(fen)離(li)(li)CO2 進行(xing)(xing)了(le)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)。最近(jin),日(ri)本大(da)阪研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)社、英(ying)國石油公司和意(yi)大(da)利Ansaldo公司也對用熔融(rong)(rong)碳酸(suan)鹽(yan)電(dian)(dian)化學系統分(fen)離(li)(li)捕集(ji)煙氣(qi)(qi)中CO2 進行(xing)(xing)了(le)試驗研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)。Granite研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)了(le)使用堿性碳酸(suan)鹽(yan)或堿土碳酸(suan)鹽(yan)固態電(dian)(dian)解質分(fen)離(li)(li)煙氣(qi)(qi)中CO2 的可能性。Granite和Pennline提(ti)出在(zai)(zai)正(zheng)常量級下摻雜(za)堿土碳酸(suan)鹽(yan)可以增加(jia)離(li)(li)子的電(dian)(dian)導(dao)率。熔融(rong)(rong)碳酸(suan)鹽(yan)燃料電(dian)(dian)池是在(zai)(zai)閉合電(dian)(dian)路(應用一個外部電(dian)(dian)動勢)下通過膜傳(chuan)輸CO2 ,其反應原理(li)如(ru)下:

陰極:O2 + 2CO2 + 4e = 2CO2 -3
陽(yang)極: H2 + 2CO2 -3 = 2CO2 + 2H2O + 4e

熔融(rong)碳(tan)(tan)酸(suan)鹽電(dian)化(hua)學電(dian)池(chi)(chi)分離CO2 有(you)幾個(ge)優(you)點:熔融(rong)碳(tan)(tan)酸(suan)鹽在燃料電(dian)池(chi)(chi)方面的應用有(you)廣泛(fan)的技術基礎;隨著(zhu)溫(wen)度的升高(gao), 約100%的熔融(rong)碳(tan)(tan)酸(suan)鹽對CO2 -3 進行了傳輸;在600 ℃顯示了高(gao)約1 s/ cm的電(dian)導率, CO2 -3 的擴散(san)率相當于10- 5 cm2 / s;從電(dian)廠煙氣中分離CO2 的附(fu)加電(dian)力費用較低。

但是,熔融碳(tan)酸(suan)(suan)鹽電(dian)(dian)(dian)化(hua)學電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)用于電(dian)(dian)(dian)廠煙氣(qi)分離CO2 也存在(zai)諸(zhu)多(duo)缺點:熔融碳(tan)酸(suan)(suan)鹽在(zai)高溫下具有(you)極(ji)強(qiang)的(de)腐蝕性(xing)(xing),其制作和操作都很困難; 煙氣(qi)中的(de)SO2 也會毒化(hua)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi);在(zai)高溫煙氣(qi)環境下,還(huan)存在(zai)電(dian)(dian)(dian)解質隔離和電(dian)(dian)(dian)極(ji)退化(hua)問題。此外(wai),熔融碳(tan)酸(suan)(suan)鹽電(dian)(dian)(dian)化(hua)學法還(huan)需要在(zai)具有(you)更高傳導性(xing)(xing)的(de)碳(tan)酸(suan)(suan)鹽離子固態電(dian)(dian)(dian)解質研制方面取得突破(po)并進一步(bu)優(you)化(hua)工藝,可(ke)望成為一種(zhong)有(you)競爭(zheng)力(li)的(de)CO2 分離捕集技術。

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