碳基产品制备系统及制备碳基产品的方法技术方案

本公开涉及一种碳基产品制备系统及制备碳基产品的方法，该碳基产品制备系统包括二氧化碳捕获装置、二氧化碳电催化转化装置以及一氧化碳电催化转化装置。其中，二氧化碳捕获装置对二氧化碳烟气进行捕获分离，以获得二氧化碳。二氧化碳电催化转化装置对二氧化碳进行电催化转化以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物，一氧化碳电催化转化装置对一氧化碳气体混合物进行电催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物，从而将化石能源使用过程中排放的二氧化碳转化为可使用的碳基产品，达到零碳排放的同时实现电能到化学能的转换与存储。碳排放的同时实现电能到化学能的转换与存储。碳排放的同时实现电能到化学能的转换与存储。

【技术实现步骤摘要】
碳基产品制备系统及制备碳基产品的方法


[0001]本公开涉及碳基产品制备
，尤其涉及一种碳基产品制备系统及制备碳基产品的方法。

技术介绍

[0002]目前，在我国的能源结构中，产生碳排放的化石能源占比84％，非化石能源占比16％。实现碳达峰和碳中和的关键是实现能源结构的清洁化，提高可再生能源比例。但太阳能、风能等可再生能源受季节、时间影响具有波动性大、不稳定的特点，因此存在上网、并网难的难题，可再生能源利用率低，“弃风”、“弃光”的问题频有发生。为了实现降低碳排放，必须减少化石能源的使用，而化石能源对保障能源系统安全、稳定长期具有不可取代的作用。
[0003]因此，如何将化石能源使用过程中排放的二氧化碳转化为可使用的碳基产品，达到零碳排放的同时实现电能到化学能的转换与存储，是本申请主要要解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种碳基产品制备系统及制备碳基产品方法。
[0005]第一方面，本公开提供了一种碳基产品制备系统，包括二氧化碳捕获装置、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳基产品制备系统，其特征在于，包括二氧化碳捕获装置(2)、二氧化碳电催化转化装置(3)以及一氧化碳电催化转化装置(4)；所述二氧化碳捕获装置(2)用于对二氧化碳烟气进行捕获分离，以获得二氧化碳，所述二氧化碳捕获装置(2)具有可供所述二氧化碳排出的二氧化碳出口(22)；所述二氧化碳电催化转化装置(3)具有可供二氧化碳和水分进入的第一入口(31)，所述二氧化碳电催化转化装置(3)用于对所述二氧化碳进行电催化转化以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物；所述二氧化碳电催化装置具有可供所述一氧化碳气体混合物排出的第一出口(32)以及可供所述第一电解混合物排出的第二出口(33)；所述一氧化碳电催化转化装置(4)具有可供所述一氧化碳气体混合物和水分进入的第二入口(41)，且所述第二入口(41)与所述第一出口(32)连通；所述一氧化碳电催化转化装置(4)用于对所述一氧化碳气体混合物进行电催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物；所述一氧化碳电催化转化装置(4)具有可供所述碳基产品排出的第五出口(42)以及可供所述第二电解混合物排出的第六出口(43)。2.根据权利要求1所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述二氧化碳电催化转化装置(3)包括多个第一电解池，各所述第一电解池包括彼此电连接的第一阴极板(341)、第一阳极板(342)以及第一膜电极组件(343)；所述第一阴极板(341)的一端形成所述第一入口(31)，所述第一阴极板(341)的另一端形成所述第一出口(32)；所述第一阳极板(342)的一端具有与可供第一电解液进入的第一电解液入口(344)，所述第一阳极板(342)的另一端形成所述第二出口(33)。3.根据权利要求2所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述一氧化碳电催化转化单元(4)包括多个第二电解池，各所述第二电解池包括彼此电连接的第二阴极板(441)、第二阳极板(442)以及第二膜电极组件(443)；所述第二阴极板(441)的一端形成所述第二入口(41)，所述第二阴极板(441)的另一端形成所述第五出口(42)；所述第二阳极板(442)的一端具有与可供第二电解液进入的第二电解液入口(444)，所述第二阳极板(442)的另一端形成所述第六出口(43)。4.根据权利要求3所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述第一膜电极组件(343)和所述第二膜电极组件(443)均包括设于气体扩散层、阴极催化剂层以及隔膜；所述隔膜用于将所述第一电解池分隔为第一阴极侧(346)和第一阳极侧(345)，和/或，所述隔膜用于将所述第二电解池分隔为第二阴极侧(446)和第二阳极侧(445)。5.根据权利要求3所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述第一电解池和所述第二电解池均包括光线角度调节器(8)以及光透射隔板(9)；所述光线角度调节器(8)位于所述光透射隔板(9)的远离所述第一入口(31)或所述第二入口(41)的一端，用于对光线的照射角度进行调整。6.根据权利要求1至5任一项所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述二氧化碳电催化转化装置(3)包括二氧化碳电催化转化单元(34)以及第一气液分离干燥单元；所述第一入口(31)和所述第一出口(32)均设于所述二氧化碳电催化转化单元(34)上，所述第一气液分离干燥单元具有与所述第一出口(32)连通的第三入口(35)、与所述二氧化碳电催化转化单元(34)连通的第三出口(37)以及与所述第二入口(41)连通的第四出口(36)；所述二氧化碳电催化转化单元(34)用于对所述二氧化碳进行电催化转化，以生成所述
一氧化碳气体混合物和所述第一电解混合物；所述第一气液分离干燥单元用于对所述一氧化碳气体混合物进行分离，以使分离出的二氧化碳混合物干燥后经所述第三出口(37)回送至所述二氧化碳电催化转化单元(34)内，且使分离后的所述一氧化碳气体混合物经所述第四出口(36)送至所述一氧化碳电催化转化装置(4)内。7.根据权利要求6所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述第一气液分离干燥单元包括彼此连通的第一气液分离器(381)以及第一干燥器(382)；所述第三入口(35)设于所述第一气液分离器(381)上，所述第三出口(37)以及所述第四出口(36)均设于所述第一干燥器(382)上；所述第一气液分离器(381)用于对所述一氧化碳气体混合物进行分离，以分离出所述一氧化碳气体混合物中的所述二氧化碳混合物；所述第一干燥器(382)用于对所述二氧化碳混合物和所述一氧化碳气体混合物进行干燥。8.根据权利要求7所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述二氧化碳电催化转化装置(3)还包括第一阴极产物冷却器(391)和第一阳极产物冷却组件(392)；所述第一阴极产物冷却器(391)的一端与所述第一出口(32)连通，所述第一阴极产物冷却器(391)的另一端与所述第三入口(35)连通；所述第一阳极产物冷却组件(392)的一端与所述第二出口(33)连通，所述第一阳极产物冷组件的另一端与所述二氧化碳电催化转化单元(34)连通；所述第一阳极产物冷却组件(392)用于对所述第一电解混合物进行冷却分离，且使得分离出的第一电解液回送至所述二氧化碳电催化转化单元(34)内。9.根据权利要求6所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述二氧化碳电催化转化装置(3)还包括第一产物循环单元(3925)，所述第一产物循环单元(3925)的一端与所述第三出口(37)连通，所述第一产物循环单元(3925)的另一端与所述二氧化碳电催化转化单元(34)连通。10.根据权利要求6所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述第四出口(36)与所述第二入口(41)之间还设置有氢气分离单元(6)，所述氢气分离单元(6)具有与所述第四出口(36)连通的氢气分离入口(61)、与所述第二入口(41)连通的氢气分离出口(62)以及与外部连通的氢气排出口(63)；所述氢气分离单元(6)用于对所述一氧化碳混合物中的氢气进行分离以获得氢气以及一氧化碳，且使得所述一氧化碳经所述氢气分离出口(62)输送至所述一氧化碳电催化转化装置(4)内，使得所述氢气经所述氢气排出口(63)排出。11.根据权利要求10所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述氢气分离出口(62)与所述第二入口(41)之间设置二氧化碳脱除单元(65)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛燕东，唐上峰，野田，马丽荣，王俊美，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：