矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法

摘要

本发明公开了一种矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，在由阴离子交换膜和阳离子交换膜隔成的正极区、中间区和负极区内，分别加入碱性物料、钠盐和碳酸氢钠，连接正负电极形成电流通路，钠盐分解形成的阴离子和钠离子在电流作用下分别通过阴、阳离子交换膜进入到正、负极区，在正极区进行中和反应，在负极区通入的CO₂转化为碳酸氢根与钠离子生成碳酸氢钠，利用正负极区pH值差形成的电势，正极区发生的酸碱中和反应和负极区发生的CO₂矿化反应所释放的能量以H₂作为媒介转变为电能对外输出，反应完成后在负极区得到碳酸氢钠，或经进一步处理得到碳酸钠。本发明在低能耗、原料利用率高、环境污染小的情况下制取纯碱的同时对外输出电能。

主权项

一种矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：将阴离子交换膜和阳离子交换膜置于容器中，将容器分隔为正极区、中间区和负极区三个部分，在正极区的液体中加入碱性物料构成正极电解液，在中间区液体中加入作为电解反应原料的钠盐构成中间电解液，在负极区液体中加入碳酸氢钠构成负极电解液，连接正负电极形成电流通路，中间电解液中的钠盐分解形成的阴离子和钠离子在电流作用下分别通过阴离子交换膜和阳离子交换膜进入到正极区和负极区，在正极区，氢气在正极电极上氧化生成的氢离子与加入的碱性物料发生中和反应，阴离子与正极电解液中的阳离子结合生成盐；在负极区，向负极电解液中持续通入CO₂气体，负极电解液中的氢离子在负极电极上还原为氢气，进入负极电解液中的CO₂转化为碳酸氢根，与钠离子生成碳酸氢钠，利用正负极区之间pH值之差形成的电势，在电解反应进行时，正极区发生的酸碱中和反应和负极区发生的CO₂矿化反应所释放的能量以H₂作为媒介转变为的电能实现对外产电，反应完成后将负极区产生的碳酸氢钠移出经过滤得到碳酸氢钠，或进一步烘干得到碳酸钠。