[發(fā)明專利]一種二氧化碳熔鹽電解實驗裝置

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• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111524431A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 彭明;李亮星;彭軍軍;閔定偉;張勃;黃茜琳
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: G09B23/24
• 分類號: G09B23/24
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

本發(fā)明公開了一種二氧化碳熔鹽電解實驗裝置，包括二氧化碳氣瓶、密封電解裝置和氣體收集裝置，密封電解裝置包括耐高溫不銹鋼坩堝、石墨電解槽、陽極、陰極和直流電源，耐高溫不銹鋼坩堝包括堝體和堝蓋，堝蓋密封蓋合在堝體上，堝體內設有石墨電解槽，堝蓋上設有進氣接頭和出氣接頭，二氧化碳氣瓶的出口經通氣管與進氣接頭連接，堝蓋的底部設有向下延伸連通進氣接頭的延伸管，直流電源設于堝蓋上方，陽極和陰極一方面通過導桿與直流電源連接，另一方面通過導桿密封穿過堝蓋懸掛并伸入熔鹽電解質中，堝體內設有用于罩住陽極的集氣罩，集氣罩的頂部設有排氣管。本發(fā)明結構簡單、易于組裝、氣密性好，能有效收集高純度氧氣。

技術領域

本發(fā)明涉及一種二氧化碳熔鹽電解實驗裝置，具體是涉及二氧化碳電解制備氧氣，可收集陽極氣體產物的實驗裝置。

背景技術

工業(yè)的高速發(fā)展對能源的需求日益繼增，化石燃料煤、石油和天然氣的使用為現代工業(yè)和社會發(fā)展提供了大量能源的同時也排放出大量的二氧化碳。二氧化碳作為主要的溫室效應氣體，如何將其進行資源化利用至關重要。二氧化碳是由碳原子和氧原子組成，將二氧化碳分解為碳和氧氣無疑是最優(yōu)的選擇，但二氧化碳穩(wěn)定性強，一般很難將其分解，熔鹽電化學技術是通過電子作為能量介子，通過熔鹽電化學技術在電子作為能量載體下可有效分解二氧化碳制備氧氣，但是現有的實驗裝置在高溫下很難保證氣密性，難以收集高純度氧氣。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于針對上述現有技術的不足，從而提供一種二氧化碳熔鹽電解實驗裝置。

本發(fā)明的技術方案：

一種二氧化碳熔鹽電解實驗裝置，包括二氧化碳氣瓶、密封電解裝置和氣體收集裝置，所述密封電解裝置包括耐高溫不銹鋼坩堝、石墨電解槽、陽極、陰極和直流電源，其中，耐高溫不銹鋼坩堝包括堝體和堝蓋，堝蓋密封蓋合在堝體上，堝體內設有石墨電解槽，石墨電解槽內設有熔鹽電解質，堝蓋上設有進氣接頭和出氣接頭，二氧化碳氣瓶的出口經通氣管與進氣接頭連接，堝蓋的底部設有向下延伸連通進氣接頭的延伸管，所述直流電源設于堝蓋上方，陽極和陰極分別通過導桿與直流電源連接，陽極和陰極分別通過導桿密封穿過堝蓋懸掛并伸入熔鹽電解質中，所述堝體內設有用于罩住陽極的集氣罩，集氣罩的下部伸入熔鹽電解質中，集氣罩的頂部可拆卸的安裝有對應出氣接頭的排氣管，出氣接頭通過集氣管與氣體收集裝置連接。

優(yōu)選，所述堝蓋的底部可拆卸的安裝有供陽極導桿穿過，用于使陽極導桿與集氣罩絕緣的剛玉管。

優(yōu)選，陽極罩的頂部開有兩個螺紋孔，排氣管和剛玉管的兩端分別帶有螺紋；排氣管的上端與堝蓋螺接，下端與陽極罩螺接，螺接處采用耐高溫不銹鋼密封圈加以密封；剛玉管的上端與堝蓋螺接，下端與陽極罩螺接，螺接處采用耐高溫不銹鋼密封圈加以密封。

優(yōu)選，所述堝蓋上設有供陰極導桿穿過的陰極穿設接頭和對應剛玉管供陽極導桿穿過的陽極穿設接頭，所述進氣接頭、出氣接頭、陰極穿設接頭、陽極穿設接頭均采用耐高溫不銹鋼螺紋管接頭，通氣管與進氣接頭的連接處、集氣管與出氣接頭的連接處、陰極穿設接頭與陰極導桿、以及陽極穿設接頭與陽極導桿分別通過抱箍配合密封圈連接密封。

優(yōu)選，所述氣體收集裝置包括導氣管、集氣瓶、集氣瓶支架和水槽，集氣瓶通過集氣瓶支架架設在水槽內，集氣管的一端與出氣接頭連接，集氣管的另一端連接有導氣管，導氣管的一端伸入集氣瓶中。

優(yōu)選，所述氣體收集裝置還包括冷凝管，所述冷凝管設置在集氣管與導氣管之間。

優(yōu)選，所述二氧化碳氣瓶的出口設有控制氣閥，通氣管上設有氣體流量計。

優(yōu)選，所述陽極為鉑電極，陰極為鈦電極。

優(yōu)選，堝蓋與堝體之間通過金屬密封圈片密封，堝蓋與堝體通過螺栓固定。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明實驗裝置結構簡單、易于組裝，二氧化碳電解實驗過程操作簡單、安全可靠。