[發明專利]二氧化碳制取甲烷的方法及其設置

在審

• 申請號: 201810859436.4
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108753845A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 高節義
• 申請（專利權）人: 高節義
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C12P3/00;C12M1/107;C12M1/00;C25B1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

二氧化碳制取甲烷的設置，由產甲烷裝置(1)和燃氣發電機組(12)及甲烷菌中毒治療康復中心(2)組成。產甲烷裝置(1)包括分流室(3)、產甲烷室(4)、陽極室(5)、陰極室(6)、分離室(7)。還包括陰極板(16)與陰極板(16)之間的空隙為陰極室(6)，陽極板(17)與陽極板(17)之間的空隙為陽極室(5)，陽極板(17)與陰極板(16)之間的空隙為產甲烷室(4)。將甲烷菌中毒治療康復中心(2)里的污泥水和二氧化碳送入產甲烷室(4)，此時，陽極板(17)、陰極板(16)開始工作，陽極板(17)產生氫離子，形成氫離子水進入產甲烷室(4)。氫離子與二氧化碳與甲烷菌在產甲烷室(4)相遇，氫離子和二氧化碳在甲烷菌的作用下合成甲烷。

技術領域

本發明設計一種二氧化碳制取甲烷的方法及其設置。

背景技術

目前，二氧化碳制取甲烷技術，還不成熟。另一方面，一是能源緊缺，能源制約人類社會文明發展。二是大氣污染嚴重，直接影響人民身體健康。三是當今世界均把常規能源燃燒排放的高溫廢氣當做污染物予以處理，還沒有把常規能源燃燒排放的高溫廢氣當作資源加以利用的先例。因此，研究一種二氧化碳制取甲烷的方法及其設置，使常規能源燃燒排放的廢氣循環利用零排放，是目前需要解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種二氧化碳制取甲烷的方法的技術方案。

本發明解決其技術問題的方法技術方案是：

二氧化碳制取甲烷的方法，包括以下工藝步驟：二氧化碳制取甲烷的方法，包括以下工藝步驟：二氧化碳包括常規能源燃燒排放的廢氣里的二氧化碳和從空氣中提取的二氧化碳。二氧化碳與水電解產生的氫離子與甲烷菌相遇，在厭氧環境條件下，二氧化碳和氫離子在甲烷菌的作用下合成甲烷，還包括①先將甲烷菌種、氮肥磷肥、水按要求配比，裝入甲烷菌中毒治療康復中心，攪勻，形成污泥水，污泥水送入產甲烷裝置的分流室上升到產甲烷室，繼續上升，進入分離室，污泥水從分離室溢流到甲烷菌中毒治療康復中心，污泥水循環利用零排放。②水通過水電解器形成電解水，電解水送入水箱，水箱里的電解水流到陰極室、陽極室，水箱與陽極室、陰極室之間形成一定的水壓，使水箱里的電解水能夠順利流到陰極室、陽極室，并穿過陽極板上的孔、陰極板上的孔、電解隔膜進入產甲烷室，③陽極板和陰極板同時開啟電源，開始工作，陽極板產生氫離子，氫離子在陽極室形成氫離子水，氫離子水一是在水壓的作用下，穿過電解隔膜進入產甲烷室，二是氫離子在陰極板的吸引下，向陰極板轉移，氫離子在由陽極室向陰極室轉移過程中，路過產甲烷室。④二氧化碳經加壓注入分流室，上升進入產甲烷室，此時，二氧化碳、氫離子在產甲烷室與甲烷菌相遇，二氧化碳和氫離子，在甲烷菌的作用下合成甲烷，同時，釋放氧氣。甲烷、氧氣上升，進入分離室，甲烷、氧氣從分離室的氣體排出口排出。⑤還包括在產甲烷室，氫離子和二氧化碳在甲烷菌的作用下合成甲烷，漏網的氫離子進入陰極室，氫離子在陰極室，氫離子與氫離子結合，生成氫氣，氫氣上升到陰極室的最上部穿過陰極板的孔、電解隔膜進入產甲烷室，上升到分離室，氫氣從分離室的氣體排出口排出，氫氣還可以從陰極室的頂部氫氣排出口排出，氫氣排出口與分流室的進氣口連通，⑥陰極板產生的氧離子，形成氧離子水，氧離子水在水壓的作用下，穿過電解隔膜路過產甲烷室，進入陽極室，氧離子還可以在陽極板的吸引下，由陰極室向陽極室轉移，氧離子穿過電解隔膜，路過產甲烷室，通過電解隔膜和陽極板的孔進入陽極室，氧離子在陽極室，氧離子與氧離子結合，生成氧氣，氧氣上升，從陽極室的最上部穿過陽極板上的孔、電解隔膜進入產甲烷室，氧氣繼續上升，進入分離室，氧氣從分離室的氣體排出口排出，氧氣還可以從陽極室的頂部氧氣排出口排出，氧氣排出口與常規能源燃燒設備進氣口連通，從分離室的氣體排出口排出的氣體成分：甲烷、二氧化碳、氧氣、氫氣等氣體，統稱為：甲烷混合氣。⑦氧氣能使甲烷菌中毒，甚至使甲烷菌死亡。中毒的甲烷菌隨著污泥水，從產甲烷室進入分離室，污泥水從分離室的污泥水排出口溢流到甲烷菌中毒治療康復中心，中毒的甲烷菌在甲烷菌中毒治療康復中心內，好氧菌吃掉中毒的甲烷菌攜帶的氧氣，得到康復，休養復壯，污泥水再送入產甲烷室，甲烷菌循環利用。⑧甲烷混合氣從分離室的氣體排出口排出，通過管道輸送到常規能源燃燒設備、燃氣發電機組，實現常規能源燃燒設備燃氣發電機組廢氣循環利用零排放、零耗常規能源。