[发明专利]制造高纯度一氧化碳的装置

权利要求书

1.用于在提供有高于90％纯度的CO₂时制造高于90％纯度的CO的设备，所述设备包含具有阳极侧和阴极侧的至少一个固体氧化物电解池，且所述设备还包含输出气体分离单元，其中所述设备在0℃-50℃的温度下操作，

其中所述设备包含布置成堆栈的多个固体氧化物电解池，且其中所述设备还包含用于单独控制越过所选固体氧化物电解池的电流的设施，

其中所述电流的单独控制基于监测越过所选固体氧化物电解池的电压；且

其中阴极侧的压力高于阳极侧的压力，阳极侧的压力高于隔室的压力，以及隔室的压力低于环境压力，其中所述隔室由CO₂冲刷，且CO₂吹扫被从隔室引至催化氧化反应器，其中该反应器使用负载于氧化铝或TiO₂基载体上的催化剂，其中该催化剂包括贵金属催化剂并任选结合V₂O₅和WO₃，且所述催化剂在高于100℃工作。

2.根据权利要求1的设备，其中所述设备在10℃-40℃的温度下操作。

3.根据权利要求1或2的设备，其中所述输出气体分离单元集成在所述堆栈中。

4.根据权利要求1或2的设备，其中输出气体分离单元包括设置在气体分离固体氧化物电解池堆栈中的多个电池，其中所述堆栈包含用于单独控制越过所选电池的电流的设施。

5.根据权利要求1或2的设备，其中所述设备还包含用CO₂冲刷至少一个固体氧化物电解池的阳极侧的设施。

6.根据权利要求1或2的设备，其中所述设备包括包封至少一个固体氧化物电解池的隔室，其中所述隔室包含冲刷由隔室包封的空间的设施。

7.根据权利要求1的设备，其中所述催化剂在150℃-250℃工作。

8.根据权利要求1的设备，其中所述贵金属催化剂为铂和或钯。

9.根据权利要求1或2的设备，其中所述输出气体分离单元是水/胺洗，变压吸附或选择性膜之一。

10.根据权利要求1或2的设备，其中该设备包含遭遇金属尘化的组件，该组件由富镍金属制成，或者所述组件涂覆有铜或锡/镍涂层。

11.根据权利要求10的设备，其中所述富镍金属为Inconel。

12.根据权利要求10的设备，其中所述富镍金属为Inconel 693。

13.根据权利要求10的设备，其中所述组件涂覆有55-65％锡。

14.根据权利要求1或2的设备，其中遭遇金属尘化的所选组件由双管制成；内管为铜管，其放置于具有比所述铜管更高机械强度的外管中，从而实现金属尘化防护，并同时将所述外管的机械强度同所述铜管的金属尘化抵抗性结合起来。

15.一种制造高纯度CO的方法，其包括如下步骤

·向权利要求1所述的设备提供纯度高于90％的第一CO₂气体，该设备包含至少一个固体氧化物电解池，以及包含气体分离单元

·向至少一个固体氧化物电解池提供电流，并且在所述固体氧化物电解池内，通过CO₂的电解产生包含CO的第二气体

·向输出气体分离单元提供所述第二气体

·在0℃-50℃的温度操作所述气体分离单元，从而产生包含纯度高于90％的CO的第三输出气体。

16.根据权利要求15的方法，其中所述设备包括布置为堆栈的多个固体氧化物电解池，该方法还包括如下步骤

·单独控制越过所选固体氧化物电解池的电流。

17.根据权利要求15或16的方法，进一步包括如下步骤

·用CO₂冲刷至少一个固体氧化物电解池的阳极侧。

18.根据权利要求15或16的方法，其进一步包括包封至少一个固体氧化物电解池的隔室，且进一步包括如下步骤

·冲刷所述隔室所包封的空间。