[发明专利]基于光催化与太阳能的空气减碳及有机物合成装置

权利要求书

1.一种基于光催化与太阳能的空气减碳及有机物合成装置，其特征在于，

包括：

气体分离系统(1)，用于分离出气体中的H₂、N_2、CO₂和H₂O,及电解H₂O以生成H₂；

NH₃合成系统(2)，与所述气体分离系统(1)相连，用于将所述气体分离系统(1)所分离出的N₂和生成的H₂合成为NH₃；

超临界CO₂转化系统(3)，与所述气体分离系统(1)相连，用于将所述气体分离系统(1)分离出的CO₂转化为超临界CO₂；

光催化超临界CO₂还原系统(4)，分别与所述超临界CO₂转化系统(3)和所述NH₃合成系统(2)相连，用于供NH₃和超临界CO₂在其内混合，并在光催化剂的催化下反应以得到产物；

产物收集系统(5)，与所述光催化超临界CO₂还原系统(4)相连，用于对产物进行收集；

菲涅尔高倍聚光热电转化系统，至少聚光于所述NH₃合成系统(2)及所述光催化超临界CO₂还原系统(4)以提供光热。

2.根据权利要求1所述的基于光催化与太阳能的空气减碳及有机物合成装置，其特征在于，

所述气体分离系统(1)包括：

第一碳水捕获装置(11)，用于捕获空气中的H₂O；

第二碳水捕获装置(12)，连通所述第一碳水捕获装置(11)，用于捕获空气中除H₂O以外的气体中的CO₂，并连通所述超临界CO₂转化系统(3)，以向所述超临界CO₂转化系统(3)提供CO₂；

氮氧分离装置(13)，连通所述第二碳水捕获装置(12)，用于分离出空气中除H₂O和CO₂以外的气体中的N₂，并通过N₂收集室(14)连通所述NH₃合成系统(2)，以向所述NH₃合成系统(2)提供N₂；

H₂O电解室(15)，通过H₂O管道连通所述第一碳水捕获装置(11)，用于电解H₂O以得到H₂，并通过H₂收集室(16)连通所述NH₃合成系统(2)，以向所述NH₃合成系统(2)提供H₂；

冷却器件(17)，用于冷凝H₂O管道中的气态H₂O。

3.根据权利要求2所述的基于光催化与太阳能的空气减碳及有机物合成装置，其特征在于，

所述第一碳水捕获装置(11)和所述第二碳水捕获装置(12)分别包括：

外壳(111)；

重力开关(112)，安装在所述外壳(111)的中间部位，以将所述外壳(111)内分为上腔和下腔，在所述重力开关(112)在重力作用下打开后，所述下腔和所述上腔相连通；

螺旋盘管(113)，安装在所述上腔内，以供气体在其内流通，所述螺旋盘管(113)的下侧开设有多个漏孔；

制冷器(114)，安装在所述上腔内；

加热件(115)，安装在所述下腔内。

4.根据权利要求1所述的基于光催化与太阳能的空气减碳及有机物合成装置，其特征在于，

所述超临界CO₂转化系统(3)包括转化箱，所述转化箱配置有助热注水层(31)，所述转化箱的内腔安装有压缩机。