一种氢气驱动中空纤维催化膜反应器还原二氧化碳产甲酸方法技术

一种氢气驱动中空纤维催化膜反应器还原二氧化碳产甲酸方法，涉及二氧化碳资源化利用技术领域。为了解决现有技术制备的甲酸产物选择性低、CO2转化效率低和成本高的问题，本发明专利技术以氢气为唯一能源，利用中空纤维无孔膜实现H2的无泡高效传质在表面形成致密富氢层；负载于膜表面的纳米金属颗粒催化剂在气‑液‑固三相界面处协同活化氢气生成活性氢原子，高选择性地将溶解态或气相传递的CO2定向催化还原为甲酸。本发明专利技术在常温常压下运行，显著提高了H2利用效率和CO2传质效率，有效降低了副产物分离成本与运行能耗；所产甲酸可作为重要的化工原料及中间体、优秀的液态储氢载体、甲酸燃料电池燃料及微生物碳源，应用价值广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种还原二氧化碳产甲酸方法。

技术介绍

1、二氧化碳排放大部分来自煤炭、石油和天然气燃烧相关的工业生产活动，一些技术可以直接从大气中捕获二氧化碳，如直接空气碳捕获和储存(dacs)，但大气中的二氧化碳浓度非常低，仅为0.04%，这意味着dacs的成本明显高于其他的二氧化碳捕获技术，成本约为600 美元/吨碳。工业生产过程排放的二氧化碳浓度在各行业间存在较大差异，有些生产过程产生的二氧化碳纯度可达到90%以上，在水泥生产、高炉炼铁和燃煤发电过程中可产生约20%的二氧化碳浓度。因此，捕获和储存来自工业的二氧化碳排放可以很大程度地降低二氧化碳捕获成本。二氧化碳资源化利用可以利用日益丰富的可再生能源（如太阳能、风能、氢能）驱动co2转化为可再生燃料和化工原料，如co、甲酸、甲烷、乙烯等化学品。二氧化碳固定技术主要有矿物碳酸化，化学转化和生物转化。碳一产物合成简单，合成过程没有碳碳偶联发生，与其他碳一产物相比，甲酸（或甲酸盐）不仅市场单价高，且用途也十分广泛。甲酸广泛应用于化工原料和中间体、储氢原料和直接甲酸电池的燃料。然而现有工业甲酸生产主要是通过甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氢气驱动中空纤维催化膜反应器还原二氧化碳产甲酸方法，其特征在于：氢气驱动中空纤维催化膜反应器还原二氧化碳产甲酸方法按照以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的氢气驱动中空纤维催化膜反应器还原二氧化碳产甲酸方法，其特征在于：所述中空纤维催化膜反应器的内设置有膜组件（3）；中空纤维催化膜反应器的进水管（10）与进水蠕动泵（1）通过进水管路（2）连接，中空纤维催化膜反应器的外部设置有循环蠕动泵（7）和质量流量控制器（9），循环蠕动泵（7）的进口与中空纤维催化膜反应器下部设置的循环水出口（14）连接，循环蠕动泵（7）的出口与中空纤维催化膜反应器上部设置的循环水进口（11）连接...

【技术特征摘要】

1.一种氢气驱动中空纤维催化膜反应器还原二氧化碳产甲酸方法，其特征在于：氢气驱动中空纤维催化膜反应器还原二氧化碳产甲酸方法按照以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的氢气驱动中空纤维催化膜反应器还原二氧化碳产甲酸方法，其特征在于：所述中空纤维催化膜反应器的内设置有膜组件（3）；中空纤维催化膜反应器的进水管（10）与进水蠕动泵（1）通过进水管路（2）连接，中空纤维催化膜反应器的外部设置有循环蠕动泵（7）和质量流量控制器（9），循环蠕动泵（7）的进口与中空纤维催化膜反应器下部设置的循环水出口（14）连接，循环蠕动泵（7）的出口与中空纤维催化膜反应器上部设置的循环水进口（11）连接；质量流量控制器（9）的出气口分别与膜组件（3）的上部进气口（12）和下部进气口（15）连接；质量流量控制器（9）的进气口连接混合气供应管路；中空纤维催化膜反应器内上部设置有传感器（4），传感器（4）为溶解氧传感器和ph/温度传感器，中空纤维催化膜反应器上部设置有溢流管（13）。

3.根据权利要求2所述的氢气驱动中空纤维催化膜反应器还原二氧化碳产甲酸方法，其特征在于：所述膜组件（3）为无孔中空纤维膜组件，其中膜材料为聚醚酮膜、聚丙烯膜、聚氨酯膜。

4.根据权利要求1所述的氢气驱动中空纤维催化膜反应器还原二氧化碳产甲酸方法，其特征在于：步骤二所述金属催化剂前...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗一豪，时旭，蔡煜航，石静敏，吕式宁，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：