我所“钯膜纯化-紧凑高效的燃料电池氢源技术”项目获中国膜工业协会科学技术奖二等奖

  近日,2020中国膜产业发展峰会暨中国膜工业协会第六届会员大会在淄博举行。在本次会议上,中国膜工业协会公布了2019至2020年度“中国膜工业协会科学技术奖”评审结果,我所DNL19T3组李慧研究员等完成的“钯膜纯化-紧凑高效的燃料电池氢源技术”项目荣获二等奖。

  

  燃料电池发电技术具有功率大、周期长的特点,但氢气的储存和运输是影响其规模应用的瓶颈,如加氢站等基础设施建设耗时长等。液态燃料中,甲醇和氨的质量储氢密度很高,达到了12.5wt.%和17.6wt.%。将甲醇重整或氨分解制氢与膜分离纯化技术相结合,能实现氢气的现产现用。该路线中,膜分离纯化具有小型、静音、紧凑的优点。

  继2015年首次实现超纯氢气纯化的工业应用示范(产氢量800 Nm3/h,纯度>6 N)后,该研究组在陶瓷钯复合膜的基础上开发了不锈钢负载钯复合膜,不锈钢底膜具有机械强度大、便于密封等优点,可以满足小型移动发电领域的需求,在氢能重卡、船舶及通讯基站等领域有广泛的应用前景。针对化学镀钯复合膜实际应用的稳定性问题,该团队首次开发“手指型”和“空隙结构”新构型,满足快速升降温循环要求;开发化学镀钯和电镀银相结合的技术,解决化学镀银呈现树枝状难以形成均匀钯银合金的难题;系统研究合成气及H2S等对钯膜透氢性能的影响,已经在实验室实现4200 h连续稳定运行。该团队率先建成规模化(MW级)不锈钢钯复合膜示范生产线,实现国内首套具有自主知识产权的甲醇重整/钯膜纯化/氢氧燃料电池的10 kw系统联试,通过项目现场验收,实现国内首套甲醇重整/钯膜纯化产氢技术示范(15 Nm3/h),产品气中杂质CO和CO2浓度符合GB/T 37244-2018的要求。(文/图 李慧、唐春华)

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