海水电解制备H2和CO2的过程模拟与技术评价研究
电解海水技术，是指利用电化学方法从海水中提取原料二氧化碳(CO2)和氢气(H2)，利用电解技术产生氢气，将电解过程产生的H+对海水进行酸化。通过此方法制得高纯度二氧化碳和氢气，通过催化合成液态烷烃，也可用于工业上的其它应用。 目前该技术流程还处于实验室阶段，核心装置为电解酸化装置和CO2脱除装置。由于初期试验电化学过程中海水的处理量较少，产物制备规模较小，因此本文通过模拟的方法设计装置模块并放大流程，考察关键指标参数对目标产物的影响，为电化学系统的最优设计与运行提供理论依据。主要围绕利用固体聚合物电解质电解池运行原理，对电解酸化海水生产二氧化碳(CO2)和氢气(H2)的电化学流程进行模拟。由于电解池结构的复杂性和多样性，没有固定的模块样板来选择，用ASPEN PLUS软件用户自定义模块来设计相应的反应模型方程，建立系统的电化学反应流程并从降低能耗角度上对海水处理量和电流量比例、海水处理量和酸化程度参数进行优化对流程进行优化。 本文设计电解池模块和气体分离模块，建立系统的电解酸化海水制备CO2和H2的工艺流程，并针对该流程构建评价指标体系和选择合适的评价方法，对流程关键技术进行评价，比较不同技术途径的优劣性，明确不同典型技术途径的技术特点和工程化应用前景。
二氧化碳;氢气;海水电解工艺;过程模拟
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
陈晓春
2017
中文
TQ116
91
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）