原则

在红、浓缩盐溶液和不那么浓盐溶液通过一系列交替的接触阴离子交换膜(AEM)和CEM(图8)。

浓缩和稀释盐溶液由一系列交替的aem和河北。AEM包含固定正电荷和只允许阴离子的选择性运输向阳极,而杰姆包含固定负电荷的选择性通道只允许阳离子向阴极。都集中

图8原则的红色。是一种阴离子交换膜,C阳离子交换膜,V应用外部负载的电位差(V),我的电流(A)和RLoad外部负载的电阻(O)。使用氧化还原电对的电极来减轻转移电子从阳极到阴极[34]。

图8原则的红色。C是一种阴离子交换膜,阳离子交换膜,V应用外部负载的电位差(V),我的电流(A)和RLoad外部负载的电阻(O)。使用氧化还原电对的电极,以减轻转移电子从阳极到阴极[34]。

和稀释饲料室包含一个间隔控制流体动力学。随后发布的电子在阳极运输通过外部电路包含一个外部负载,阴极。内部电路的堆栈,电荷是由离子,而在外部电路,电子带有电荷。离子电流转换成电流通过氧化还原反应发生在电极在外侧的堆栈。氧化还原电对用于减轻电子的转移。典型的氧化还原电对目前常用于红色的溶液K4Fe (CN) 6和K3Fe (CN) 6(钾铁(II)铁氰化物和钾铁(III)铁氰化物)的本体溶液氯化钠。在阴极,铁(III)复杂的减少和铁(II)复杂reoxidized在阳极:

铁(CN) 6 + e”2菲4“E0 = 0.36 V (CN)

解决方案是循环两电极之间的隔间来维持原来的铁(III) /铁(II)的比例。

化学势区别不同浓度的两种盐的解决方案是这一过程的驱动力并生成一个对每一对膜电压差。这个电位差的理论价值的膜水单价的电解质(如氯化钠)可以计算使用Nerst方程:

zF \ adj AVtheo哪里理论的膜电位100%选择性膜(V), R的通用气体常数(8.314 j / (molK)),这张绝对温度(K)、z电化学价,F法拉第常数(96485 C /摩尔),交流的活动集中盐溶液(mol / L),和广告的活动稀释盐溶液(mol / L)。淡水(0.017 M氯化钠,克7 - 0.878)和海水(0.5 M氯化钠,g + - 0.686),每膜理论电压差是80.3 mV。总的来说,总系统的潜在的和潜在的分歧每一对膜(如100膜对提供的电压差100 x 80.3 - 8030 mV或8 V)。

功率密度获得从红色(定义为总膜面积的单位发电)等于一半的现有和潜在的产品区别在一个外部负载(与PRO,次方等于产品的压力和流量):

1我

PrED = _Av = _ (Af - AV) AV (21)

2 2 r, pRED是红色的功率密度获得(W / m2), AV电位差超过外部负载(V), r面积电阻(O m2),房颤的电化学势区别这两个解决方案(V)。最大功率密度可以计算获得从红色当Eq。(21)分化对电位差外部负载。在最大输出功率,dP / dAV是0,因此,最大输出功率可获得当AV等于Af / 2。在这种情况下,当用这个值V的Eq。(21),获得最大功率密度等于pRED = 1 af2 (22)

2 r 4

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