The invention relates to a method and an electrolytic device for electrochemically utilizing carbon dioxide. An electrolytic device for electrochemically utilizing carbon dioxide includes at least one electrolytic cell, in which the electrolytic cell includes an anode chamber with an anode and a cathode chamber with a cathode. A first membrane with cationic permeability is arranged between the anode chamber and the cathode chamber, and the anode is directly adjacent to the first membrane in the anode chamber, and between the first membrane and the cathode chamber. A second film with anion selectivity is arranged, and the second film is directly adjacent to the first film at least partially, but not completely.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电化学地利用二氧化碳的装置和方法本专利技术涉及一种用于电化学地利用二氧化碳的方法和电解装置。对电的需求随着一天中时间的变化强烈波动。随着由可再生能源产生的电的比例的升高,发电量也在一天中随时间变化波动。为了能够在电量需求较低时平衡在多日照和强风时对电的过量供应,需要可调节的发电厂或者存储器以便存储这些能量。一种目前考虑的解决方案是将电能转化成尤其能够用作基础化学品或者包括一氧化碳和氢气在内的合成气的价值产物。电解是一种用于将电能转化成价值产物的可行的技术。将水电解为氢气和氧气是现有技术中已知的方法。而近几年也研究了将二氧化碳电解为价值产物、例如尤其是一氧化碳、乙烯或者甲酸,并且致力于研发能够与经济利益相符地转化二氧化碳流的电化学系统。电解单元的一种有利构型是低温电解装置,在所述低温电解装置中借助气体扩散电极将作为反应原料气体的二氧化碳转化至阴极室中。二氧化碳在电化学池的阴极处还原成价值产物并且水在阳极被氧化为氧气。由于在阴极处的扩散限制,在应用含水的电解质时可能除了形成一氧化碳外也不利地形成氢气,原因是含水的电解质中的水同样被电解。防止在阴极不期望地产生氢气的方法或者装置常常导致其它的限制。尤其在使用质子传导膜时,阴极可能不利地不直接贴靠在所述质子传导膜上,原因是在这种情况下由于在阴极处相对较高的质子浓度促进了氢气的产生。因此,为了防止所述情况而在质子传导膜和阴极之间设有由电解质填充的缝隙。然而不利的是纯水不能用作电解质,原因是纯水的导电性过小并且在所述缝隙中可能形成大幅的电压降。使用矿物酸、尤其稀释的硫酸作为电解质将促进不期望地产生氢气,原因是这升高了 ...
【技术保护点】
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)至少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。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.31 DE 102016209451.31.一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)至少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至少80%至98%的范围中。3.按前述权利要求之一所述的电解装置,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.按前述权利要求之一所述的电解装置,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.按前述权利要求之一所述的电解装置,其中,在所述阴极(5)和第二膜(2)之间至少部分地布置有传导阴离子的聚合物(12...
【专利技术属性】
技术研发人员:M哈内布思,EM费尔南德斯桑奇斯,H兰德斯,
申请(专利权)人:西门子股份公司,
类型:发明
国别省市:德国,DE
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