[发明专利]一种利用流体电池氧化还原反应进行连续低耗能除盐的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种利用流体电池氧化还原反应进行连续低耗能除盐的方法及其应用。该方法为通过除盐流体电池装置进行除盐；其中，除盐流体电池装置以正负极活性液流材料为流体电池的正负极，以盐溶液为流体电池的电解液；该除盐流体电池装置还包括隔离装置，用于将盐溶液和正负极活性液流材料隔离开来；以及包括阴离子交换膜和阳离子交换膜。本发明除盐流体电池装置的流体电极除盐工作电压低，能耗极小，比容量高、循环性能好，且正负极材料可以重复使用，这样可以达到真正的除盐目的。本发明的方法是一种低能耗的、可以连续进行电化学氧化还原反应的、环境友好的新型海水淡化技术，可以用来解决淡水资源供应不足的问题。

技术领域

本发明属于除盐技术领域，特别涉及一种利用流体电池氧化还原反应进行连续低耗能除盐的方法及其应用。

背景技术

随着世界人口的持续增长和经济社会的快速发展，全球水资源危机不断加剧，世界上许多地区面临着淡水资源短缺问题，海水淡化在解决全球性缺水问题中发挥着越来越重要的作用。海水淡化是沿海国家解决水资源短缺、保护生态环境、促进经济社会可持续发展的重要举措。世界上常用的淡水来源除河流外，主要有地下水、远程调水和海水淡化三种。其中，海水淡化作为水资源供给的一种重要途径得到广泛认可，目前应用范围较广的海水淡化方法有反渗透膜法、蒸馏法和电渗析法。

蒸馏法海水淡化目前应用比较普遍，但能耗高，无法大规模生产，而且蒸馏法无法完全分离水和无机盐；反渗透膜法已比较成熟，具有工艺简单、除盐率高、制水成本低、操作方便、不污染环境等主要优点，但存在对水质要求较严格、需对原水进行预处理等缺点；电渗析过程工艺简单，除盐率高，操作方便。但是水回收率低，而且对不带电荷的物质如有机物、胶体、微生物、悬浮物等无脱除能力。以上这三种海水淡化方法仍然存在一定的局限性，不能满足大规模海水淡化的需求。

综上所述，以上三种海水淡化方法都存在一定的局限性，因此，提供一种低能耗的、可以连续进行电化学氧化还原反应的、环境友好的新型海水淡化技术来解决淡水资源供应不足的问题具有重要意义。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种利用流体电池氧化还原反应进行连续低耗能除盐的方法。

本发明的另一目的在于提供所述利用流体电池氧化还原反应进行连续低耗能除盐的方法的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种利用流体电池氧化还原反应进行连续低耗能除盐的方法，为通过除盐流体电池装置进行除盐；其中，除盐流体电池装置以正负极活性液流材料为流体电池的正负极，以盐溶液为流体电池的电解液(中间流体电解液)；

所述的正负极活性液流材料优选为Ag/AgCl混合溶液，Na_0.44MnO₂混合溶液，Bi/BiOCl，Sb/SbOCl，K_0.27MnO₂，Na₂FeP₂O₇，V₂O₅，Na₃V₂(PO₄)₃，Na₂V₆O₁₆，NaTi₂(PO₄)₃，PTVE(聚四氟乙烯)，PBA(聚丙烯酸丁酯)，Na₂C₈H₄O₄，PVAQ(聚乙烯醇)，Na_0.44[Mn_1-xTi_x]O₂，Bi，BiF₃，Pb，PbF₂，哌啶类无机物和联吡啶鎓盐中的一种以上；更优选为Ag/AgCl混合溶液。

所述的哌啶类无机物包括2-羟基嘧啶等。