[發(fā)明專利]二氧化碳電解裝置以及二氧化碳電解方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710840482.5 | 申請日： | 2017-09-18 |
| 公開（公告）號： | CN108624905A | 公開（公告）日： | 2018-10-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 工藤由紀;小野昭彥;北川良太;山際正和;堤榮史;菅野義經(jīng);田村淳;御子柴智 | 申請（專利權(quán)）人： | 株式會社東芝 |
| 主分類號： | C25B3/04 | 分類號： | C25B3/04;C25B1/00;C25B1/04;C25B9/06;C25B15/08 |
| 代理公司： | 永新專利商標代理有限公司 72002 | 代理人： | 陳建全 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 日本;JP |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 二氧化碳 陰極 電解單元 電解裝置 更新材料 供給部 電源 反應(yīng)控制 更新控制 電解 隔板 二氧化碳供給 氣體供給部 電場 陽極 電解溶液 電流供給 供給氣體 還原反應(yīng) 溶液供給 氧化反應(yīng) 輸出 流動 | ||
1.一種二氧化碳電解裝置，其具備：
電解單元，該電解單元具備：陰極，該陰極用于對二氧化碳進行還原而生成碳化合物；陽極，該陽極用于對水或氫氧離子進行氧化而生成氧；二氧化碳供給部，該二氧化碳供給部向所述陰極供給二氧化碳；電解溶液供給部，該電解溶液供給部向所述陰極和所述陽極中的至少一者供給含有水的電解溶液；和隔板，該隔板使所述陽極與所述陰極分離；
電源，該電源與所述陽極和所述陰極連接；
反應(yīng)控制部，該反應(yīng)控制部使電流從所述電源向所述陽極和所述陰極流動，產(chǎn)生所述陰極處的所述二氧化碳的還原反應(yīng)和所述陽極處的所述水或氫氧離子的氧化反應(yīng)；
更新材料供給部，該更新材料供給部具備向所述陽極和所述陰極中的至少一者供給氣體狀物質(zhì)作為更新材料的至少一部分的氣體供給部；和
更新控制部，該更新控制部基于作為所述電解單元的輸出值的至少1個的單元輸出的要求基準來停止由所述反應(yīng)控制部進行的來自所述電源的電流供給以及所述二氧化碳和所述電解溶液的供給，并且使所述更新材料供給部動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳電解裝置，其中，
所述更新材料供給部進一步具備向所述陽極和所述陰極中的至少一者供給沖洗液作為所述更新材料的一部分的液體供給部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化碳電解裝置，其中，
所述液體供給部具備：第1液體供給部，該第1體液供給部向所述陽極和所述陰極中的至少一者供給酸性沖洗液；和第2液體供給部，該第2液體供給部向所述陽極和所述陰極中的至少一者供給水。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的二氧化碳電解裝置，其中，
所述更新控制部對所述更新材料供給部的動作進行控制，以使從所述液體供給部向從所述電解溶液露出的所述陰極和所述陽極中的至少一者供給所述沖洗液，進而從所述氣體供給部向從所述電解溶液露出的所述陰極和所述陽極中的至少一者供給所述氣體狀物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的二氧化碳電解裝置，其中，
在由單元電壓、單元電流以及所述碳化合物的法拉第效率中的至少1個所構(gòu)成的所述單元輸出不滿足要求基準時，所述更新控制部使所述更新材料供給部動作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項所述的二氧化碳電解裝置，其中，
所述二氧化碳供給部具有使所述二氧化碳以與所述陰極接觸的方式進行流通的氣體流路，
所述電解溶液供給部具有：陰極溶液流路，該陰極溶液流路使作為所述電解溶液的陰極溶液以與所述陰極接觸的方式進行流通；和陽極溶液流路，該陽極溶液流路使作為所述電解溶液的陽極溶液以與所述陽極接觸的方式進行流通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項所述的二氧化碳電解裝置，其中，
所述電解溶液供給部具有：陰極溶液槽，該陰極溶液槽收容浸漬所述陰極的作為所述電解溶液的陰極溶液；和陽極溶液槽，該陽極溶液槽收容浸漬所述陽極的作為所述電解溶液的陽極溶液，
所述二氧化碳供給部具有向所述陰極溶液供給所述二氧化碳的二氧化碳供給系統(tǒng)。
8.一種二氧化碳電解方法，其具備如下工序：
向具有陽極和陰極的電解單元中的所述陰極供給二氧化碳，并且向所述陰極和所述陽極中的至少一者供給含有水的電解溶液；
從與所述陽極和所述陰極連接的電源供給電流，在所述電解單元的所述陰極附近對二氧化碳進行還原而生成碳化合物，并且在所述陽極附近對水或氫氧離子進行氧化而生成氧；和
更新工序，該更新工序基于作為所述電解單元的輸出值的至少1個的單元輸出的要求基準來停止來自所述電源的電流供給以及所述二氧化碳和所述電解溶液的供給，并且向從所述電解溶液露出的所述陽極和所述陰極中的至少一者供給氣體狀物質(zhì)作為更新材料的至少一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二氧化碳電解方法，其中，
所述更新工序在所述氣體狀物質(zhì)的供給之前向從所述電解溶液露出的所述陰極和所述陽極中的至少一者供給沖洗液作為所述更新材料的一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的二氧化碳電解方法，其中，
在由單元電壓、單元電流以及所述碳化合物的法拉第效率中的至少1個構(gòu)成的所述單元輸出不滿足要求基準時，所述更新工序?qū)⑺鰶_洗液和所述氣體狀物質(zhì)向所述陰極和所述陽極中的至少一者供給。
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