一种工业气碳捕集系统和工业气碳捕集方法技术方案

本发明专利技术提供一种工业气碳捕集系统和工业气碳捕集方法，属于碳中和技术领域，具体而言，本发明专利技术提供的工业气碳捕集系统包括：用于富集二氧化碳的膜分离系统；和与膜分离系统管道连接的生物转化系统，所述生物转化系统用于将二氧化碳气体还原为多碳化合物，所述生物转化系统包括H型三电极电解池，所述H型三电极电解池包括阴极室和阳极室，所述阴极室和阳极室通过质子交换膜分隔，所述阴极室中具有电解液，所述电解液包括杨氏梭菌破胞液。采用本发明专利技术提供的工业气碳捕集系统和工业气碳捕集方法，可以在降低电合成成本的基础上，大幅提高多碳化合物的生产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳中和，具体而言，涉及一种工业气碳捕集系统和工业气碳捕集方法。

技术介绍

1、二氧化碳的过度排放会导致全球气候变化与能源危机，在“双碳”背景下，碳捕集利用与封存技术成为碳中和的关键路径，目前，传统二氧化碳捕集技术存在高能耗与二次污染问题，而独立微生物电合成（mes）系统需依赖高纯度二氧化碳，同时，mes系统还因气体压缩与杂质干扰面临效率限制。

2、尽管膜分离技术（如金属有机框架膜/mofs）为工业烟气（10%~30%含量的二氧化碳）中的二氧化碳富集提供了环保解决方案，但现有系统仍无法实现与下游生物转化的直接耦合。分离后的二氧化碳通常需经高能耗压缩纯化才能进入生物反应器，此操作不仅会增加20%~30%的运行成本，还会抑制微生物活性。此外，传统全细胞生物催化剂电子传递效率低，导致多碳化合物产率受限。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是如何在降低微生物电合成系统的处理成本的同时提高生产效率。

2、为解决上述技术问题，第一方面提供一种工业气碳捕集系统，包括：

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【技术保护点】

1.一种工业气碳捕集系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的工业气碳捕集系统，其特征在于，所述膜分离系统包括金属有机骨架玻璃膜，所述金属有机骨架玻璃膜选自ZIF-4玻璃膜、ZIF-62玻璃膜、ZIF-76玻璃膜、TIF-4玻璃膜中的任意一种或多种。

3.如权利要求1所述的工业气碳捕集系统，其特征在于，所述电解液中蛋白浓度为1~10mg/mL。

4.如权利要求1所述的工业气碳捕集系统，其特征在于，所述电解液还包括10~45g/L的生物炭、0.2~1g/L的半胱氨酸盐酸盐、0.5~1.5mg/L的刃天青、10~15mM的甲基紫精、0.01~0.05...

【技术特征摘要】

1.一种工业气碳捕集系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的工业气碳捕集系统，其特征在于，所述膜分离系统包括金属有机骨架玻璃膜，所述金属有机骨架玻璃膜选自zif-4玻璃膜、zif-62玻璃膜、zif-76玻璃膜、tif-4玻璃膜中的任意一种或多种。

3.如权利要求1所述的工业气碳捕集系统，其特征在于，所述电解液中蛋白浓度为1~10mg/ml。

4.如权利要求1所述的工业气碳捕集系统，其特征在于，所述电解液还包括10~45g/l的生物炭、0.2~1g/l的半胱氨酸盐酸盐、0.5~1.5mg/l的刃天青、10~15mm的甲基紫精、0.01~0.05mm的nadh、0.01...

【专利技术属性】
技术研发人员：金花，程驰，黄婉莹，胡海涛，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：