[發明專利]一種二氧化碳碳氧分離方法及其專用裝置

有效

• 申請號: 201810088440.5
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108339383B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 徐明好;于群;高茹;趙建東;夏繼明;張梅;宋影飛;馬先征;董尚風;于淼
• 申請（專利權）人: 徐明好
• 主分類號: B01D53/62
• 分類號: B01D53/62;B01D53/74;C01B32/05
• 代理公司: 煙臺智宇知識產權事務所(特殊普通合伙) 37230
• 代理人: 董尚風

1.一種二氧化碳碳氧分離方法，其特征是：包括依次在專用裝置內經過光裂解水、輸入二氧化碳、生成一氧化碳、生成單質碳的工藝過程；所述的光裂解水是在紅光、藍光和光合復合體的作用下，經過一系列電子傳遞體傳遞后水可光裂解為氫質子、電子和氧氣；所述的生成一氧化碳是在常壓、溫度5-50℃，濃度不大于15萬mg/m³條件下，待處理二氧化碳在專用裝置內與光裂解水產生的氫質子和電子反應生成一氧化碳和水；所述的生成單質碳是在生成一氧化碳的基礎上，一氧化碳繼續與光裂解水產生的氫質子和電子反應，最終生成單質碳，整個反應時間不少于15秒；

所述的二氧化碳碳氧分離的反應過程是：光合復合體表面的聚光色素吸收燈管發出的紅光和藍光，并將其聚焦轉變成激發態，迅速的傳遞到反應中心的膜蛋白復合體和色素；反應中心的色素受光激發而發生電荷分離，產生光化學反應；反應中心的色素、膜蛋白復合體吸收噴淋的水溶液和溶液中的鉀、鈣、鎂、鐵、錳離子，經過一系列電子傳遞體的傳遞，最終將水裂解成氧氣、氫質子和電子；其反應式為：

生成的氧氣釋放到容器空間，產生的自由電子被載體中的含碳纖維接收，產生的氫質子被載體中的含金纖維接收；當二氧化碳氣體通過網狀載體時，聚集在含金纖維表面的氫質子和二氧化碳分子的一個帶負電的氧結合生成一個水分子，二氧化碳的碳元素接收含碳纖維表面的兩個電子生成一氧化碳；其反應式為：

生成的一氧化碳繼續通過網狀載體，載體上含金纖維表面的氫質子和一氧化碳的氧結合生成一個水分子，一氧化碳的碳元素接收含碳纖維表面上的兩個電子轉變成單質碳；其反應式為：

。

2.一種權利要求1所述的二氧化碳碳氧分離方法的專用裝置，其特征是：所述的專用裝置是由金屬材料制成的圓柱狀罐體，其下方設有二氧化碳進氣口，上方設有出氣口并安裝引風機；罐體內部設有至少2個碳氧分離單元，每個碳氧分離單元內部設置有藍光燈管和紅光燈管、網狀載體，網狀載體上載有光合復合體；網狀載體的上方設有噴淋頭，噴淋頭與罐體外部的噴淋管相接；罐腔的底部設有水槽，水槽外部安裝水位計和水溫表；罐體的外部安裝有向噴淋頭提升電解液的水泵；所述的碳氧分離單元是一個內部安裝有藍光燈管、紅光燈管、網狀載體，網狀載體上載有光合復合體；載體的上端安裝有噴淋頭的碳氧分離室；所述的網狀載體是由化學纖維、含碳纖維、含金纖維組成的多孔網狀復合體；網狀載體具有透氣、透光，吸收電解液和承載光合復合體的功能，其含碳纖維可吸納承載自由電子，含金纖維可吸納承載氫質子；所述的網狀載體上的光合復合體是由可溶性蛋白質、脂質、色素和含有鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、銅、錳、磷的有機和無機材料，經加工合成的長20-50納米、寬15-40納米、厚2-3納米的長條狀薄膜材料。

3.根據權利要求2所述的二氧化碳碳氧分離方法的專用裝置，其特征是：所述專用裝置的直徑和高度按每小時分離二氧化碳的體積而設定，以常壓、溫度5-50℃，濃度不大于15萬mg/m³，氣體在裝置內的停留時間不少于15秒的技術要求而選擇。