中文摘要：

理论研究运用非平衡态热力学，描述熔盐体系中的传质现象。针对系统所用的三元熔盐（43.5% Li2CO3 25% K2CO3 31.5% Na2CO3），结合熔盐离子的Hittorf迁移数、比电导、扩散系数等独立实验参数，完成了Onsager系数的计算；运用化学工程及电化学理论，结合膜外传质、建立了支撑熔盐膜法脱除CO2数学模型并用计算机求解。为减轻电极极化，从理论上分析和研究电极结构的影响，建立多孔电极的极化模型。实验研究突破了多孔镍电极、支撑材料LiAlO2、以及支撑溶盐膜制备工艺；采用实验室规模的支撑熔盐膜脱除航天舱中CO2装置，模拟航天舱内气体环境（气压90～115kPa；氧分压18.6～26.6kPa;CO2浓度0.5～1.4%；相对湿度40～50％），控制如下实验条件:阴、阳极室气量 (1～5)x10－6m3/s，膜端电压0.05～1.0V；膜内电流0.02～0.8 A，操作温度823K，通过安排单因素预选实验及四因素、四水平正交实验，详细研究了电流密度、CO2浓度、阴极室及阳极室气体流量对膜端电压、CO2传质通量及CO2脱除率等因素的影响。实验结果表明，影响CO2传质的最显著的因素是膜内电流及阴极室CO2浓度，而阴、阳极室气体流量影响较小，说明CO2传质阻力主要集中在膜内，这一结论为数学模型假设奠定了基础。