一种电极还原二氧化碳生产乙酸的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电极还原二氧化碳生产乙酸的装置和方法，包括由阳离子交换膜分隔开的阳极室和阴极室，阳极室内设置有阳极，阴极室内设置有阴极，阳极和阴极在阳极室和阴极室外部通过电源串联形成回路，阴极和阳极之间间距为2～3cm；所述阴极室内设有用于测量相对电位的Ag/AgCl电极；所述阴极室中加有阴极液，阳极室中加有阳极液，在阴极室中接入产乙酸菌，通过驯化，在阴极室中形成一层生物膜；所述阴极室的底部设有用于通入纯二氧化碳气体的微孔曝气入口，顶部设有二氧化碳出口，以阳离子交换膜将所述反应器分隔成阴极室和阳极室，以PTEC溶液为阴极液和阳极液，外加电位，接入产乙酸混合菌，纯二氧化碳经过微孔曝气进入到反应器中生产乙酸。应器中生产乙酸。应器中生产乙酸。

【技术实现步骤摘要】
一种电极还原二氧化碳生产乙酸的装置和方法


[0001]本专利技术属于二氧化碳的资源化利用
，具体涉及一种电极还原二氧化碳生产乙酸的装置和方法。

技术介绍

[0002]全球经济的快速发展和大量的人口增长导致对能源的需求量快速增长。到2035年，石油、煤炭和天然气仍将是主要的能源来源，占能源总量的75％以上，这将导致更多的CO2排放量。2015年全球CO2浓度达到历史新高的400ppm，较19世纪提高50％。目前世界CO2排放量仍然以每年4％的速率快速增加，据国际能源署预测，到2030年，人类CO2排放量将会达到40.2Gt。因此，将CO2进行资源化转化能减少大气中温室气体的含量，还能生产高附加值的化学品或生物燃料，实现CO2的循环利用，对缓解温室效应和能源危机具有重大的意义。
[0003]微生物电合成系统(Microbial electrosynthesis system，简称MES)是一种电化学还原技术，在环境与能源领域受到了越来越多的关注。该系统是利用吸附在电极上的微生物作为催化剂，进行阴极还原或者阳极氧化的生物电化学反应器。研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极还原二氧化碳生产乙酸的装置，其特征在于，包括由阳离子交换膜(4)分隔开的阳极室(1)和阴极室(5)，阳极室(1)内设置有阳极(3)，阴极室(5)内设置有阴极(6)，阳极(3)和阴极(6)在阳极室(1)和阴极室(3)外部通过电源(12)串联形成回路；所述阴极室(5)内设有用于测量相对电位的Ag/AgCl电极(11)；所述阴极室(5)中加有阴极液(8)，阳极室中(1)加有阳极液(2)，在阴极室(8)中接入产乙酸菌，通过驯化，在阴极室中形成一层生物膜(7)；所述阴极室(5)的底部设有用于通入纯二氧化碳气体的微孔曝气入口(9)，顶部设有二氧化碳出口(10)。2.根据权利要求1所述的电极还原二氧化碳生产乙酸的装置，其特征在于，所述阴极(6)由碳毡制成，处理步骤如下：S1：截取数个适合大小的碳毡；S2：在室温环境下，将步骤S1碳毡放HCl水溶液中浸泡，以去除金属杂质；S3：在室温环境下，将步骤S2处理后的碳毡放在NaOH水溶液中浸泡，以去除表面吸附有机物；S4：将步骤S3处理后的碳毡用去离子水洗净，烘干后即得。3.根据权利要求1所述的电极还原二氧化碳生产乙酸的装置，其特征在于，所述阳离子交换膜(4)按照如下步骤处理：S1：截取数个适合大小的阳离子交换膜；S2：将阳离子交换膜放在H2O2水溶液中煮沸，用去离子水洗净；S3：将步骤S2处理后的阳离子交换膜在H2SO4水溶液中煮沸，用去离子水洗净；S4：将步骤S3处理后的阳离子膜用去离子水洗净后，再用去离子水煮沸，保存于去离子水中备用。4.根据权利要求1所述的电极还原二氧化碳生产乙酸的装置，其特征在于，所述的产乙酸菌为混合菌，包括Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes和Spirochaetes中的至少两种。5.根据权利要求1所述的电极还原二氧化碳生产乙酸的装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，袁浩，史陈涛，钟宁，
申请(专利权)人：中国科技开发院江苏分院，
类型：发明
国别省市：