用于制备氮肥的电化学方法

摘要

本发明涉及在低温和低压下、优选在环境温度和压力下使用碳源、氮源和/或氢或氢等效物源制备包括硝酸铵、尿素、尿素-硝酸铵和/或氨的氮肥的方法和设备。在使用电解质充当离子载荷子的情况下，（A）硝酸铵经由在阴极（1）处还原氮源且在阳极（3）处氧化氮源来生产；（B）尿素或其异构体经由同时阴极还原碳源和氮源来生产；（C）氨经由在阴极（1）处还原氮源且在阳极（3）处氧化氢源或诸如一氧化碳或一氧化碳与氢气的混合物的氢等效物来生产；且（D）尿素-硝酸铵经由同时阴极还原碳源和氮源且阳极氧化氮源来生产。所述电解质可为水性的、非水性的或固态的。另外，本发明描述由氮气和不纯的氢源经由集成的电化学反应和热反应及电化学氢提纯生产氨。

主权项

使用至少一个反应器生产氨的集成方法，所述反应器具有在所述至少一个反应器的阴极侧上的至少一个阴极气体反应室、在所述至少一个反应器的阳极侧上的至少一个阳极气体反应室、至少一个阳极和至少一个阴极，所述方法包括：将至少一种电解质置于各自至少一个阳极与各自至少一个阴极之间；将选自氮源、碳源、氢源及其组合的气态反应物进料到所述反应器中；驱使阳极反应和阴极反应以产生电化学氨合成反应；和在环境压力下产生氮气与氢气的催化热反应。