[發明專利]一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器

在審

• 申請號: 202210102802.8
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114672832A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 肖春輝;陳昊煊;魏遠韜;王陽
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C25B9/19
• 分類號: C25B9/19;C25B9/01;C25B3/26;C25B3/03;C25B3/07;C25B1/23
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

1.一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器，其特征在于，包括反應器殼體(14)以及與其相配置的擠壓式旋蓋(1)，擠壓式旋蓋(1)依次將陰極氣體輸運餅(2)、第一密封橡膠墊(3)、陰極氣體擴散電極(4)、第二密封橡膠墊(5)、交換輸運餅(6)、第三密封橡膠墊(7)、隔膜(8)、第四密封橡膠墊(9)、陽極液體輸運餅(10)、第五密封橡膠墊(11)、陽極電極(12)和第六密封橡膠墊(13)擠壓封裝在反應器殼體(14)內；其中陰極氣體擴散電極(4)、陽極電極(12)和交換輸運餅(6)通過引線與電化學工作站電極相連；陰極氣體輸運餅(2)上連通氣流軟管；交換輸運餅(6)和陽極液體輸運餅(10)的管道連接電解液瓶。

2.根據權利要求1所述的一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器，其特征在于，所述的陰極氣體輸運餅(2)、第一密封橡膠墊(3)、陰極氣體擴散電極(4)和第二密封橡膠墊(5)由上至下緊密貼合構成了陰極反應模塊，第一密封橡膠墊(3)和第二密封橡膠墊(5)中間均設有氣體擴散電極開口。

3.根據權利要求1所述的一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器，其特征在于，所述的交換輸運餅(6)、第三密封橡膠墊(7)、隔膜(8)和第四密封橡膠墊(9)由上至下緊密貼合構成了隔膜交換模塊，第三密封橡膠墊(7)和第四密封橡膠墊(9)中間均設有電解所需隔膜的開口。

4.根據權利要求1所述的一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器，其特征在于，所述的陽極液體輸運餅(10)、第五密封橡膠墊(11)、陽極電極(12)和第六密封橡膠墊(13)由上至下緊密貼合構成了陽極反應模塊，第五密封橡膠墊(11)中間設有液體擴散電極開口。

5.根據權利要求1所述的一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器，其特征在于，所述的反應器殼體(14)為容納載體，分為兩個部分，下部為各個模塊容納堆疊層，上部為螺紋層(14a)，用于與擠壓式旋蓋(1)旋入連接；下部側壁設有對稱的兩個通孔(14b)以及矩形凹槽(14c)，通孔(14b)供氣體與液體輸運軟管以及測試電極引線穿過殼體側壁；矩形凹槽(14c)供被擠壓封裝單元的矩形外凸結構嵌入。

6.根據權利要求1所述的一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器，其特征在于，所述擠壓式旋蓋(1)的擠壓面設置有擠壓凸起結構(1c)，本體外周設置有外螺紋(1b)旋入反應器殼體(14)；頂端設有用于加固旋入深度扳手受力構件(1a)。

7.根據權利要求1所述的一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器，其特征在于，所述陰極氣體輸運餅(2)的兩側設置有矩形定位外凸結構(2d),中部開設有第一反應槽(2b)；第一反應槽(2b)兩側設有第一氣體流動管道(2a)和第二氣體流動管道(2c)。

8.根據權利要求1所述的一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器，其特征在于，所述交換液體輸運餅(6)和陽極液體輸運餅(10)結構相同，兩側設置有矩形定位外凸結構(6d)，中部開設有使隔膜與電解液接觸第二反應槽(6b)，第二反應槽(6b)外側本體上設有第一液體流動管道(6a)、第二液體流動管道(6c)以及參比電極引線(6e)，參比電極引線(6e)連接至電化學工作站對電極觸頭相連。

9.根據權利要求1所述的一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器，其特征在于，第一密封橡膠墊(3)、第二密封橡膠墊(5)、第三密封橡膠墊(7)、第四密封橡膠墊(9)、第五密封橡膠墊(11)、陽極電極(12)和第六密封橡膠墊(13)均設有矩形外凸結構，其外凸尺寸均與陰極氣體輸運餅(2)、陽極液體輸運餅(10)和交換液體輸運餅(6)的矩形外凸結構相同。

10.一種可同時作流動和膜電極電解池的二氧化碳電解反應器，其特征在于，包括反應器殼體(14)以及與其相配置的擠壓式旋蓋(1)，擠壓式旋蓋(1)依次將陰極氣體輸運餅(2)、第一密封橡膠墊(3)、陰極氣體擴散電極(4)、隔膜(8)、陽極電極(12)、第四密封橡膠墊(9)、陽極液體輸運餅(10)、第五密封橡膠墊(11)和第六密封橡膠墊(13)擠壓封裝在反應器殼體(14)內，其中陰極氣體擴散電極(4)、陽極電極(12)通過引線與電化學工作站電極相連；陰極氣體輸運餅(2)連通氣流軟管；陽極液體輸運餅(10)的管道連接電解液瓶。