碘硫循环是一种热化学循环制氢方法,因其制氢过程有望利用核能、太阳能等清洁能源而极具应用潜力。但目前,由于在HI分解工段存在HI同水形成共沸等问题,使碘硫循环的高效运行还面临着挑战。在大量的文献调研基础上,本论文通过对比碘硫循环制氢中用于HI浓缩分离的主要技术路线,指出了电解电渗析（EED）预浓缩-精馏工艺的优点和发展前景,并以该工艺为研究对象,拟通过EED对HI的有效浓缩,提升整个碘硫循环的制氢效率。HI-H₂O-I₂溶液（HIx溶液）是碘硫循环HI分解段的工作物质,掌握其基本物化性质有着重要意义。本论文首先对HIx溶液的组成与密度之间的关系进行了研究,采用精密U型振荡管式密度计,在25,40,60和80℃四个温度点下,对HI/H2O摩尔比1:4.32至1:12.69,HI/I2摩尔比1:0至1:3.30范围内的HIx溶液进行了密度测定,并依据所得数据,建立了组成-密度关系模型。该研究所得的数据和模型丰富了 HI-H₂O-I₂三组分溶液的物性数据库,也为相关的流体模拟,过程仿真做了准备。针对HIx溶液中HI的浓缩、分离,本研究采用“一过性”EED浓缩方法,设计并组装了 1单元EED池、2单元EED堆及4单元EED堆,每个单元的质子交换膜有效交换面积为25 cm²。研究过程中对初始I2同HI摩尔比分别为1.4和1.6的两种HIx溶液中的HI进行了浓缩实验,温度设置为80℃或100℃,电流密度则设定为0.10 A/cm²或0.15 A/cm²。结果表明,EED操作可有效提高阴极HI浓度,在所研究的范围内,降低温度,提高电流密度,增加碘含量和浓缩单元数,都能够使EED的浓缩效率获得提升。随后,本文对超过恒沸组成的HIx溶液进行了精馏实验研究,获得了高浓度的氢碘酸。以上结果表明,采用该EED预浓缩-精馏的工艺能够有效的将HIx溶液中的碘分离,并得到超过恒沸组成的氢碘酸,从而验证了 EED预浓缩-精馏工艺的可行性。