[发明专利]一种电动力迁移回收食品发酵过程产二氧化碳的装置与方法

权利要求书

1.一种电动力迁移回收食品发酵过程产二氧化碳的装置，其特征在于包括发酵液罐（1）、初步净化装置（2）、在线监控器（3）、电动回收二氧化碳装置（4）、压力计（5）、二氧化碳回收罐（6）、阴极液罐（14）、阳极液罐（15）、控制阀门（16）、喷淋头（17）；电动回收二氧化碳装置（4）包括阳极板（7）、阴极板（8）、电源（9）、阴离子交换膜（10）、惰性填充物（11）、阳极室（12）、阴极室（13），电动回收二氧化碳装置（4）本体用阴离子交换膜（10）分隔成阳极室（12）、阴极室（13），阳极室（12）和阴极室（13）内填充有惰性填充物（11），阳极室（12）内设有阳极板（7），阳极板（7）与直流电源（9）正极相连，阴极室（13）内设有阴极板（8），阴极板（8）与直流电源（9）负极相连，发酵液罐（1）经初步净化装置（2）及在线监控器（3）与电动回收二氧化碳装置（4）的阴极室（13）相连，阴极室（13）顶端经在线检测器（3）、分别经控制阀门（16）与第一出气口、第二出气口相连，第一出气口与阴极液罐（14）底部气体入口相连，阳极室（12）下部液体出口经在线监控器（3）、阳极液罐（15）、控制阀门（16）与阳极室（12）内的喷淋头（17）相连，阴极室（13）下部液体出口经在线监控器（3）、阴极液罐（14）、控制阀门（16）与阴极室（13）内的喷淋头（17）相连，阳极室（12）顶部气体出口经压力控制仪（5）与二氧化碳回收罐（6）相连。

2.根据权利要求1所述的一种电动力迁移回收食品发酵过程产二氧化碳的装置，其特征在于所述的惰性填充物（11）为凸凹沟槽开孔瓷球、活性瓷球、开孔瓷球、微孔瓷球、蓄热瓷球、研磨瓷球、三形多孔瓷质、树脂填料中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种电动力迁移回收食品发酵过程产二氧化碳的装置，其特征在于所述的阳极板（7）和阳极板（8）的材料为石墨、活性炭纤维毡、活性炭纤维布、导电金属或导电金属氧化物。

4.根据权利要求3所述的一种电动力迁移回收食品发酵过程产二氧化碳的装置，其特征在于所述的导电金属或导电金属氧化物表面涂敷有PbO₂、RuO₂、IrO₂、TiO₂、MnO₂中至少一种。

5.一种使用如权利要求1所述装置的电动力迁移回收食品发酵过程产二氧化碳的方法，其特征在于电动回收二氧化碳装置（4）在20V以上产生直流电，促使阳极室（12）内产生大量H⁺，形成酸性氛围，pH≤1.0，阴极室（13）产生大量OH^-，形成碱性氛围，pH≥13.0；发酵液罐（1）中的发酵液在初步净化装置（2）中将含杂质的溶液与含有大量二氧化碳的泡沫分离，泡沫在吹气状态下经在线监控器（3）进入电动回收二氧化碳装置（4），而二氧化碳在水中的存在状态与酸碱度存在的关系为：当pH>7.8时，以HCO₃^-+CO₃^2-为主，当pH<6.0时，以CO₂气体形式释放；在阴极室（13）强碱性氛围中，存在大量的阴离子HCO₃^-和CO₃^2-，在电场的作用下迁移，经过阴离子交换膜（10）进入阳极室（12），并生成纯净的CO₂气体，生成的CO₂气体进入二氧化碳回收罐（6），获得纯度近似99.8%纯度的CO₂气体，作为产品回用，进入阴极室（13）经过处理的二氧化碳废气经在线监控器（3）检测后，达标气体通过第二气体出口排放，未达标的气体通过第一气体出口重新回到阴极液罐（14）进行吸收；阴极液罐（14）和阳极液罐（15）内的初始储液为含NaCl、Na₂SO₄、Na₃PO₄、Na₂HPO₄、NaNO₃中至少一种的含盐水，含盐量为0.01%~10%，进行间歇或连续喷淋进入电动回收二氧化碳装置（4），在电动废气处理装置中不断产生的阴极液和阳极液被引出，分别进入阴极液罐（14）、阳极液罐（15），形成碱性吸收液和酸性二氧化碳再生液。