[发明专利]用于电化学利用二氧化碳的方法和设备

权利要求书

1.一种用于电化学利用二氧化碳的方法，所述方法包括下列步骤：

-在电解装置(EL)的电解槽(EZ)中将二氧化碳还原成产物气体(PGCO2)，

-将包含二氧化碳的产物气体(PGCO2)导入洗气装置(GW)中，

-在洗气装置(GW)中借助吸收剂(Ab)清洗二氧化碳的产物气体(PGCO2)，

-吸收剂(AbCO2)在电渗析单元(ED)的电渗析槽中再生，

-将再生的吸收剂(Ab)至少部分地返回到洗气装置(GW)中，

-将在再生期间放出的二氧化碳作为反应物气体(EG)至少部分地返回到电解装置(EL)中。

2.按权利要求1所述的方法，其中，在电解槽(EZ)中使用含盐的液态电解质(Ely)，在电解期间使所述液态电解质富含二氧化碳，并且将富含二氧化碳的含盐的液态电解质(ElyCO2)导入电渗析槽中并且在电渗析槽(EZ)中借助电渗析降低含盐的液态电解质中的二氧化碳含量。

3.按权利要求2所述的方法，其中，在洗气装置(GW)中使用二氧化碳含量降低的含盐的液态电解质(Ely)作为吸收剂(Ab)。

4.按前述权利要求之一所述的方法，其中，所述电渗析槽(ED)包括阳极(303)和阴极(304)并且在阳极(303)和阴极(304)之间交替地布置有多个双极性膜(302)和多个阳离子选择性膜(301)并且通过这些膜构成第一腔室(K1)和第二腔室(K2)，其中，第一腔室(K1)朝向阳极(303)被双极性膜(302)限界并且第二腔室(K2)朝向阳极(303)被阳离子选择性膜(301)限界，并且将含盐的电解质(Ely)和/或吸收剂(Ab)导入第一腔室(K1)中。

5.按权利要求4所述的方法，其中，将含盐的电解质(Ely)首先导入电渗析槽的第一腔室(K1)中，并且接着导入电渗析槽的第二腔室(K2)中。

6.按权利要求1至3之一所述的方法，其中，所述电渗析槽包括阳极(303)和阴极(304)并且在阳极(303)和阴极(304)之间交替地布置有多个双极性膜(302)和多个阴离子选择性膜，并且通过这些膜构成第一腔室(K1)和第二腔室(K2)，其中，第一腔室(K1)朝向阳极(303)被双极性膜(302)限界并且第二腔室(K2)朝向阳极(303)被阴离子选择性膜限界，并且将含盐的电解质(Ely)和/或吸收剂(Ab)导入第二腔室(K2)中。

7.按前述权利要求之一所述的方法，其中，使用钾盐、尤其是碳酸氢钾(KHCO3)和/或硫酸钾作为含盐的电解质(Ely)中的盐。

8.按前述权利要求之一所述的方法，其中，以略微过量的二氧化碳运行电解装置(EL)。

9.按前述权利要求之一所述的方法，其中，在比电解装置(EL)高的运行压力中运行电渗析单元(ED)。

10.按前述权利要求之一所述的方法，其中，产物气体(PG)包括一氧化碳和/或乙烯。

11.一种用于执行按权利要求1至10之一所述的电化学利用二氧化碳的方法的设备，所述设备具有

-电解装置(EL)，具有至少一个用于将二氧化碳还原成产物气体(PGCO2)的电解槽(EZ)，

-洗气装置(GW)，所述洗气装置设计用于将未转化的二氧化碳从产物气体(PGCO2)中至少部分地吸收至吸收剂(Ab)中，

-和电渗析单元(ED)，具有至少一个适用于对在吸收期间富集了二氧化碳的吸收剂(AbCO2)进行再生的电渗析槽。

12.按权利要求11所述的设备，其中，所述电渗析槽包括交替地布置在阳极(303)和阴极(304)之间的多个双极性膜(302)和多个阳离子选择性膜(301)或者阴离子选择性膜。