近日，中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱“大連化物所”）催化基礎國家重點實驗室能源與環(huán)境小分子催化研究中心研究團隊在煤化工廢水資源化利用方面取得新進展，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，并依托該技術完成了25千瓦級中試裝置的測試驗證。該技術有望助力我國氫能產(chǎn)業(yè)與煤化工等工業(yè)廢水資源化利用的綠色、高質量發(fā)展。

研究團隊將前期研發(fā)的海水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水新技術進一步拓展應用到以工業(yè)廢水為原料的制氫領域，將電解水制氫與廢水處理技術進行耦合集成，研發(fā)出煤化工廢水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水新技術。該技術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)性有機物及含氮污染物，再利用研究團隊自主研發(fā)的堿性電解水廢熱回收耦合廢水低溫蒸餾系統(tǒng)，進行廢水低溫蒸餾淡化，產(chǎn)生的淡水除了進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)、生活等領域。此外，電解水產(chǎn)生的氧氣可以滿足水熱氧化模塊對純氧氣的需求，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。

在此基礎上，研究團隊基于自主研發(fā)的鎧甲催化劑整體式電極，研制出25千瓦級煤化工廢水制氫聯(lián)產(chǎn)淡水中試裝置。團隊以新疆哈密地區(qū)蘭炭廢水為原料進行中試試驗，廢水中化學需氧量（COD）為51000毫克/升，總氮為2892毫克/升，鹽度為32000ppm。中試裝置運行結果顯示，實現(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)淡水新技術的可行性與先進性。

大連化物所致力于我國綠氫的產(chǎn)學研聯(lián)合研發(fā)，以海水為原料制備氫氣聯(lián)產(chǎn)淡水的新技術完成了25千瓦級裝置的測試驗證，開發(fā)首例溫和條件下超快氫負離子導體，實現(xiàn)氫化鋰介導光化學合成氨，成立國創(chuàng)氫能科技有限公司以綠色制氫及氫燃料電池技術專利等知識產(chǎn)權投資入股方式進行市場化運營。