[发明专利]用于电化学地利用二氧化碳的装置和方法

权利要求书

1.一种用于电化学地利用二氧化碳的电解装置，包括至少一个电解槽(1)，其中，所述电解槽(1)

-包括带有阳极(4)的阳极室(13)以及带有阴极(5)的阴极室(14)，

-在阳极室(13)和阴极室(14)之间布置有阳离子渗透性的第一膜(3)，并且

-阳极(4)在阳极室中(13)直接与所述第一膜(3)邻接，其特征在于，在第一膜(3)和阴极(5)之间布置有阴离子选择性的第二膜(2)并且所述第二膜(2)部分地但是不完全地直接与第一膜(3)邻接，并且其中，所述第二膜(2)至少部分地直接与阴极(5)邻接。

2.按权利要求1所述的电解装置，其中，在所述第一膜(3)和第二膜(2)之间布置有共同的接触面(9)，其中，所述接触面(9)的尺寸处于第一膜和/或第二膜的膜面积的80％至98％的范围中。

3.按权利要求1所述的电解装置，其中，在所述第一膜(3)和第二膜(2)之间布置有距离保持装置(11)。

4.按权利要求3所述的电解装置，其中，所述阴极(5)和/或第二膜(2)包括排放开口，所述排放开口用于将二氧化碳和水从距离保持装置(11)导引至气体侧的阴极室中。

5.按权利要求3或4所述的电解装置，其中，所述距离保持装置(11)包括网眼、格栅(8)或者多孔结构。

6.按权利要求1所述的电解装置，其中，在所述阴极(5)和第二膜(2)之间部分地布置有传导阴离子的聚合物(12)。

7.按权利要求1所述的电解装置，其中，所述阴极(5)包括银、铜、铅、铟、锡或者锌这些元素中的至少一种。

8.按权利要求1所述的电解装置，其中，所述阴极(5)包括气体扩散电极。

9.一种运行用于电化学地利用二氧化碳的电解装置的方法，具有下列步骤：

-提供带有电解槽(1)的电解装置，所述电解槽包括具有阳极(4)的阳极室(13)以及具有阴极(5)的阴极室(14)，其中，在所述阳极室(13)和阴极室(14)之间布置有阳离子渗透性的第一膜(3)，并且阳极(4)直接与所述第一膜(3)邻接，并且在第一膜(3)和阴极(5)之间布置有阴离子选择性的第二膜(2)并且所述第二膜(2)部分地、但是不完全地直接与第一膜(3)邻接，

-在阴极室(14)中的阴极(5)处将二氧化碳分解为产物，

-将未转化的二氧化碳作为碳酸根或者碳酸氢根从阴极(5)通过第二膜(2)传送，

-通过第一膜(3)从阳极(4)传送氢离子，

-氢离子和碳酸根或者碳酸氢根在第一膜(3)和第二膜(2)之间反应生成二氧化碳和水，

-通过第一膜(3)和第二膜(2)之间的流动通道或者孔释放二氧化碳。

10.按权利要求9所述的方法，其中，释放的二氧化碳被作为反应原料导引回电解装置中。

11.按权利要求9或10之一所述的方法，其中，用纯水运行所述电解装置，其中，所述纯水指具有小于1ms/cm的导电性的水。

12.按权利要求9或10所述的方法，其中，所述流动通道或者孔借助距离保持装置(11)形成。

13.按权利要求9或10所述的方法，其中，生成一氧化碳、乙烯或者甲酸这些产物中的至少一种。