[发明专利]利用供给至阳极的硫基反应物电化学联产化学物

说明书

技术领域

本发明一般涉及电化学反应领域，尤其涉及一种利用供给至阳极的硫基或氮基反应物电化学联产化学物的方法和/或系统。

背景技术

在生产活动中，如发电、运输以及生产，化石燃料的燃烧每年都会产生数十亿吨的二氧化碳。自二十世纪七十年代以来的研究表明，大气中二氧化碳浓度的增加可能就是全球气候变化的原因，如海洋pH值的变化以及其它潜在的杀伤效应。世界各国，包括美国，都正在寻找减少二氧化碳排放的方法。

减排的机理是将二氧化碳转化为对经济有用的物质，比如燃料和工业化学品。如果使用再生能源的能量转化二氧化碳，减少二氧化碳的排放和将可再生能源转化为可以被存储以备后用的化学形态都是有可能的。

发明内容

本公开包括一种用于从含有阴极的电化学电池第一区生产第一产物和从含有阳极的电化学电池的第二区生产第二产物的系统和方法。该方法可以包括使第一区接触包括二氧化碳的阴极电解液的步骤。该方法还可包括使第二区接触包括硫基反应物的阳极电解液的另一步骤。进一步，该方法可包括在阳极和阴极之间施加一电势足以产生自所述第一区可重获的第一产物和自所述第二区可重获的第二产物的步骤。该方法的附加步骤可包括从所述第二区移走第二产物和未反应的硫基反应物，并将该未反应的硫基反应物再循环至所述第二区。

上述的概括说明和以下的详细说明都应该被理解为是该发明的典型例子和起解释作用的例子，并不能限制本发明。包含在说明书内并组成说明书的一部分的图示，阐述了该发明的具体实施方案，并和概括说明共同解释该发明的原理。

附图简要说明

通过参考下列附图，本领域技术人员可更好地理解本发明多个特点：

图1A是本发明一个实施例的系统的框图；

图1B是本发明一个实施例的系统的框图；

图2A是本发明另一个实施例的系统的框图；

图2B是本发明另一个实施例的系统的框图；

图3A是本发明另一个实施例的系统的框图；

图3B是本发明另一个实施例的系统的框图；

图4A是本发明另一个实施例的系统的框图；

图4B是本发明另一个实施例的系统的框图；

图5是本发明一个实施例的电化学联合生产产物的方法的流程图；

图6是本发明另一个实施例的电化学联合生产产物的方法的流程图；

图7是本发明另一个实施例的系统的框图；和

图8是本发明另一个实施例的电化学联合生产产物的方法的流程图。

具体实施方式

将会详细介绍本发明的现有优选的实施方案，实施方案中的实施例通过附图阐明。

总体参考图1-8，本发明公开了一种利用供给阳极的硫基反应物或含氮基反应物的电化学联合生产产物的系统和方法。可以预见的是，该产物的电化学联合生产可以包括第一产物的生产，例如二氧化碳还原硫基产物，包括一、二、三和四碳化合物，发生在第二产物联合生产的电化学电池的阴极侧，例如氧化的硫基产物，发生在电化学电池的阳极，其中阳极电解液包括硫基反应物。一些硫基反应物可能并未在电化学电池的阳极侧发生反应并且这些未应的硫基反应物可以再循环至阳极电解液。

硫基反应物可以包括可氧化硫化合物。硫基反应物可以包括，例如，二氧化硫、硫化钠、硫化钾以及硫化氢。该硫基化合物可以包括源自其它化学过程或者，例如，燃煤电厂产生的废气。例子可以包括来自于天然气处理和石油炼制过程的硫化氢。

在详细解释本发明的任何实施方案之前，应该理解为下述的实施方案不能限制接下来的权利要求的范围。同样的，也应该理解为这里使用的措辞和术语是为了说明的目的而不应该被认为是限制。术语的应用，如“包含”、“由…组成”或“具有”以及各种变化都意味着包含其后列出来的内容以及其中同附加项一样的等价物。进一步的，除非有其它说明，技术术语按照传统用法使用。

参考图1所示为本发明一个实施例的系统100的框图。系统100一般包括电化学电池（也可称为容器，电解槽，或者电池）102、硫基反应物源104、二氧化碳源106、吸收器/气体分离器108、第一产物提取器110、第一产物113、第二产物提取器112、第二产物115以及能量源114。