[发明专利]由二氧化碳生产羧酸的综合方法

权利要求书

1.一种生产草酸的方法，包括：

在电化学电池的阳极电解液区域接收一阳极电解液供给；

在所述电化学电池的阴极电解液区域接收一阴极电解液供给，所述阴极电解液供给包括二氧化碳和一碱金属氢氧化物；

在阳极和阴极之间施加一电势足以将所述二氧化碳还原为至少一种还原产物；

通过一热反应器将所述至少一种还原产物和所述碱金属氢氧化物转化为碱金属草酸盐；

在电化学酸化电解槽中接收所述碱金属草酸盐；和

在电化学酸化电解槽中将所述碱金属草酸盐转化为草酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阳极电解液进料包括水和硫酸。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阴极电解液进料包括水和卤化氢。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述卤化氢包括溴化氢。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钾。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种还原产物包括一氧化碳。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种还原产物包括甲酸钾。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在热反应器中将所述至少一种还原产物和所述碱金属氢氧化物转化为碱金属草酸盐包括：

生成一碱金属甲酸盐中间体产物。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述碱金属甲酸盐中间体产物是甲酸钾。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述电化学酸化电解槽中将所述碱金属草酸盐转化为草酸包括：

使所述碱金属草酸盐穿过由一种或多种阳离子交换膜限定的所述电化学酸化电解槽的一离子交换区域。

11.一种用于生产草酸的系统，包括：

一电化学电池，其具有包含一阳极的阳极电解液区和包含一阴极的阴极电解液区，所述阳极电解液区与阴极电解液区通过至少一种离子交换膜隔开；

一阳极电解液供给输入，其可操作地连接至所述电化学电池的所述阳极电解液区；

一阴极电解液供给输入，其可操作地连接至所述电化学电池的所述阴极电解液区，该阴极电解液供给包括二氧化碳和碱金属氢氧化物；

一热反应器，其被构形用以接收一还原产物和所述碱金属氢氧化物，所述还原产物在所述电化学电池的所述阴极电解液区通过还原反应生成；

一电化学酸化电解槽，其被构形用以接收在所述热反应器中产生的碱金属草酸盐产物并生成草酸；和

一电势源，其可操作地连接至所述电化学电池和所述电化学酸化电解槽。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述阳极电解液供给包括水和硫酸。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述阴极电解液供给包括水和卤化氢。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述卤化氢包括溴化氢。

15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钾。

16.根据权利要求11所述的系统，其中，所述至少一种还原产物包括一氧化碳。

17.根据权利要求11所述的系统，其中，所述至少一种还原产物包括甲酸钾。

18.根据权利要求11所述的系统，其中，被构形用以接收一还原产物和所述碱金属氢氧化物，所述还原产物在所述电化学电池的所述阴极电解液区通过还原反应生成的所述热反应器包括：

一第一热反应器，其被构形用以接收一氧化碳还原产物和所述碱金属氢氧化物并产生一碱金属甲酸盐产物；和

一第二热反应器，其被构形用以接收所述碱金属甲酸盐产物和一碱金属氢氧化物并产生一碱金属草酸盐产物。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述碱金属甲酸盐产物包括甲酸钾。

20.根据权利要求11所述的系统，其中，被构形用以接收在所述热反应器中产生的碱金属草酸盐产物并生成草酸的所述电化学酸化电解槽包括：

一电化学酸化电解槽，其被构形用以在由一种或多种阳离子交换膜至少部分限定的所述电化学酸化电解槽的一离子交换区接收一碱金属草酸盐产物。