[发明专利]一种膜电解促进低浓度CO2电化学捕集的方法

权利要求书

1.一种膜电解促进低浓度CO₂电化学捕集的方法，其特征在于，包括吸收和解吸：

所述吸收为在膜电解作用下，将氨水吸收低浓度CO₂后生成的NH₄HCO₃作为电解液，电解产生的NH₄⁺与水电离产生的OH^-结合生成NH₃·H₂O，循环作为捕捉低浓度CO₂的吸收液；

所述解吸为在膜电解作用下，NH₄HCO₃电解产生的HCO₃^-与水电离产生的H⁺结合生成高纯度CO₂；

所述低浓度CO₂的浓度为10～20％，所述高纯度CO₂的浓度为100％。

2.如权利要求1所述一种膜电解促进低浓度CO₂电化学捕集的方法，其特征在于，所述方法为将阳离子交换膜置于电解槽中将其分为阳极区及阴极区，阳极区加入NH₄HCO₃溶液，阴极区通入低浓度CO₂，并在阳极电极和阴极电极之间施加直流电源：

在电流的作用下，水电离产生的H⁺与阳极液中的NH₄HCO₃反应释放出高纯度的CO₂，同时生成NH₄⁺；NH₄⁺透过阳离子交换膜到达阴极区与水电离产生的OH^-结合生成NH₃·H₂O，用于捕捉吸收低浓度CO₂，并将生成的NH₄HCO₃循环回阳极区。

3.如权利要求2所述一种膜电解促进低浓度CO₂电化学捕集的方法，其特征在于，所述电解槽的温度为45～55℃。

4.如权利要求2所述一种膜电解促进低浓度CO₂电化学捕集的方法，其特征在于，所述阳极电极为氢气扩散电极，所述阴极电极为泡沫镍电极。

5.如权利要求2所述一种膜电解促进低浓度CO₂电化学捕集的方法，其特征在于，所述阳极区通入氢气，氢气在阳极电极上被氧化为H⁺。

6.如权利要求5所述一种膜电解促进低浓度CO₂电化学捕集的方法，其特征在于，所述氢气由阴极区析出，并通过氢气储存罐循环回阴极区。

7.如权利要求2所述一种膜电解促进低浓度CO₂电化学捕集的方法，其特征在于，所述阳极区及阴极区还需要加入支持电解液(NH₄)₂SO₄。

8.如权利要求7所述一种膜电解促进低浓度CO₂电化学捕集的方法，其特征在于，所述阳极区(NH₄)₂SO₄，阴极区(NH₄)₂SO₄以及阳极区电解液NH₄HCO₃的摩尔浓度比为1:1:1。

9.如权利要求2所述一种膜电解促进低浓度CO₂电化学捕集的方法，其特征在于，阳极区、阴极区的溶液采用相应的溶液储罐储存，并通过循环泵使溶液在阳极区、阴极区与对应的储罐之间循环。