[发明专利]基于生物电化学的反向电渗析系统原位还原二氧化碳的设备及其使用方法

摘要

基于生物电化学的反向电渗析系统原位还原二氧化碳的设备及其使用方法，它涉及一种在阴极还原二氧化碳的设备及其使用方法。本发明提供一种利用污水中的化学能和浓淡水的盐差能原位还原二氧化碳的设备。设备包括阴极室、反向电渗析装置、阳极室、二氧化碳出气管、阴极参比电极、二氧化碳进气管、阴极工作电极、外接电阻、阳极工作电极和阳极参比电极；二氧化碳出气管、阴极参比电极、二氧化碳进气管和阴极工作电极设置在阴极室，阳极工作电极和阳极参比电极设置在阳极室，连接外接电阻的导线将阳极工作电极与阴极工作电极连接；反向电渗析装置设置在阴极室和阳极室之间。使用方法：一、阳极微生物的培养；二、准备阶段；三、正常运行。

主权项

1.基于生物电化学的反向电渗析系统原位还原二氧化碳的设备，其特征在于它包括阴极室(16)、反向电渗析装置(17)、阳极室(18)、二氧化碳出气管(1)、阴极参比电极(2)、二氧化碳进气管(3)、阴极工作电极(4)、外接电阻(9)、阳极工作电极(10)和阳极参比电极(11)；二氧化碳出气管(1)、阴极参比电极(2)、二氧化碳进气管(3)和阴极工作电极(4)设置在阴极室(16)中，阳极工作电极(10)和阳极参比电极(11)设置在阳极室(18)中，利用导线将阳极工作电极(10)与阴极工作电极(4)连接，且在导线上设置外接电阻(9)；反向电渗析装置(17)设置在阴极室(16)和阳极室(18)之间；所述反向电渗析装置(17)包括阴极浓淡水进出水室(12)、若干张阳离子交换膜(13)、若干张阴离子交换膜(14)、若干淡水室(19)、若干浓水室(20)、阳极浓淡水进出水室(15)、浓水进水管(5)、淡水出水管(6)、淡水进水管(7)和浓水出水管(8)；阴极浓淡水进出水室(12)设置在阴极室(16)的一侧，阳极浓淡水进出水室(15)设置在阳极室(18)的一侧，若干淡水室(19)与若干浓水室(20)交替设置在阴极浓淡水进出水室(12)和阳极浓淡水进出水室(15)之间，且与阴极浓淡水进出水室(12)相邻的腔室为浓水室(20)，与阳极浓淡水进出水室(15)相邻的腔室为淡水室(19)；在浓水室(20)的靠近阴极室(16)的一侧设置1张阳离子交换膜(13)，靠近阳极室(18)的一侧设置1张阴离子交换膜(14)；在淡水室(19)的靠近阴极室(16)的一侧设置1张阴离子交换膜(14)，靠近阳极室(18)的一侧设置1张阳离子交换膜(13)，且保证相邻的浓水室(20)和淡水室(19)之间有且仅有1张阳离子交换膜(13)或1张阴离子交换膜(14)；阴极浓淡水进出水室(12)的腔室与阴极室(16)连通；阳极浓淡水进出水室(15)的腔室与阳极室(18)连通；在阳离子交换膜(13)的上部和下部各设置1个浓水出口和淡水出口，在阴离子交换膜(14)的上部和下部各设置1个浓水出口和淡水出口，在淡水室(19)上部和下部各设置1个浓水出口和淡水出口，且淡水室(19)上部和下部设置的淡水出口与腔室连通，且淡水室(19)上部和下部设置的浓水出口与腔室不连通，在浓水室(20)上部和下部各设置1个浓水出口和淡水出口，且浓水室(20)上部和下部设置的淡水出口与腔室不连通，且浓水室(20)上部和下部设置的浓水出口与腔室连通；浓水进水管(5)设置在阴极浓淡水进出水室(12)顶部，且浓水进水管(5)与阴极浓淡水进出水室(12)相邻的阳离子交换膜(13)上部设置的浓水出口连通，淡水出水管(6)设置在阴极浓淡水进出水室(12)底部，且淡水出水管(6)与阴极浓淡水进出水室(12)相邻的阳离子交换膜(13)下部设置的淡水出口连通；淡水进水管(7)设置在阳极浓淡水进出水室(15)顶部，且淡水进水管(7)与阳极浓淡水进出水室(15)相邻的阳离子交换膜(13)上部设置的淡水出口连通，浓水出水管(8)设置在阳极浓淡水进出水室(15)底部，且浓水出水管(8)与阳极浓淡水进出水室(15)相邻的阳离子交换膜(13)下部设置的浓水出口连通；由浓水进水管(5)、阳离子交换膜(13)的上部和下部设置的浓水出口、浓水室(20)、阴离子交换膜(14)的上部和下部设置的浓水出口和浓水出水管(8)组成浓水流道；由淡水进水管(7)、阳离子交换膜(13)的上部和下部设置的淡水出口、淡水室(19)、阴离子交换膜(14)的上部和下部设置的淡水出口和淡水出水管(6)组成淡水流道。