制造甲醇的方法和反应器

摘要

在燃料电池型反应器中，从二氧化碳和水制造甲醇。所述反应器包括具有阴极(11)和用于阴极反应的催化剂的阴极侧、具有阳极(12)和用于阳极反应的催化剂的阳极侧、以及将所述阴极侧和所述阳极侧分开的中间膜(13)。此外，将所述反应器分成串联流动连接的多个单元(1，2，3)用于进行多步阴极反应，其中各个单元具有优化用于将在所述单元中进行的反应步骤的催化剂。在所述方法中，在阴极(11)和阳极(12)之间连接电压，并且在第一步骤中使二氧化碳受到第一个所需的阴极反应，其中二氧化碳还原为甲酸，在第二个步骤中甲酸还原为甲醛和水，并且在第三个步骤中甲醛还原为甲醇。通过使用所收集的二氧化碳制造随后可有利地用作车辆中的DMFC型燃料电池中的燃料的甲醇，可实现必须沉积的二氧化碳的量的显著减少。此外，在阳极(12)处，水氧化为过氧化氢，其可有利地用作DMFC型燃料电池中的氧化剂。

主权项

1. 甲醇的制造方法，特征在于在燃料电池型反应器的阴极(11)和阳极(12)之间连接电压，在第一个步骤(1)中，在使用优化用于反应(a)的催化剂的同时，使该反应器中的二氧化碳和水受到第一个所需的阴极反应(a)CO2+2H3O++2e-→HCOOH+2H2O (a)将反应产物从第一个步骤(1)送至第二个步骤(2)，并且在使用优化用于反应(b)的催化剂的同时，进行第二个所需的阴极反应(b)HCOOH+2H3O++2e-→HCHO+3H2O (b)和将反应产物从第二个步骤(2)送至第三个步骤(3)，并且在使用优化用于反应(c)的催化剂的同时，进行第三个所需的阴极反应(c).HCHO+2H3O++2e-→CH3OH+2H2O (c)。