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[發(fā)明專利]一種利用生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換電解金屬或金屬氧化物的裝置及方法在審

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201310439637.6 申請(qǐng)日: 2013-09-24
公開(kāi)(公告)號(hào): CN103526228A 公開(kāi)(公告)日: 2014-01-22
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 李浩然;王維大;楊志超;蔡震雷 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所
主分類號(hào): C25C1/00 分類號(hào): C25C1/00;C25C7/00;H01M8/16
代理公司: 北京法思騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318 代理人: 楊小蓉;楊青
地址: 100190 *** 國(guó)省代碼: 北京;11
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 利用 生物質(zhì)能 轉(zhuǎn)換 電解 金屬 氧化物 裝置 方法
【權(quán)利要求書】:

1.一種利用生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換電解金屬或金屬氧化物的裝置,其特征在于,所述裝置包括電解槽(4)、電解槽陽(yáng)極(9)以及電解槽陰極(10);還包括生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器(3);

所述生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器(3),包括:池體(12)、生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陰極(7)以及生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陽(yáng)極(8);

所述生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陰極(7)覆蓋于池體(12)的池口,并與電解槽陽(yáng)極(9)相連接;所述生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陽(yáng)極(8)位于池體(12)內(nèi),并穿透生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陰極(7)與電解槽陰極(10)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陰極(7)與生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陽(yáng)極(8)的材料為碳纖維氈或碳纖維布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器(3)的池體(12)側(cè)壁依次連接生物質(zhì)投料泵(2)和生物質(zhì)儲(chǔ)備槽(1)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述電解槽(4)側(cè)壁依次連接電解液投料泵(13)和電解液儲(chǔ)備槽(6)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陰極(7)通過(guò)恒電流控制器(5)與電解槽陽(yáng)極(9)相連接;所述生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陽(yáng)極(8)通過(guò)恒電流控制器(5)與電解槽陰極(10)相連接。

6.一種基于權(quán)利要求1-5所述裝置利用生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換電解金屬或金屬氧化物的方法,包括以下步驟:

1)將菌液添加入生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器的池體內(nèi),液面接觸生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陰極;

2)將生物質(zhì)加入生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器的池體內(nèi),當(dāng)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器電壓穩(wěn)定后,將電解液裝入電解槽內(nèi),使電解槽內(nèi)電解液溫度達(dá)到30~100℃;

3)將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陽(yáng)極連入電解槽陰極,將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陰極連入電解槽陽(yáng)極,進(jìn)行電解。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陽(yáng)極經(jīng)200~600℃預(yù)氧化。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,在生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陰極的接觸空氣面涂覆催化劑,在觸水面涂覆疏水劑;生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器陰極與陽(yáng)極通過(guò)絕緣套管隔離。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述電解液為50~200g/L的金屬鹽溶液和50~250g/L的無(wú)機(jī)酸溶液。

10.根據(jù)權(quán)利要求6或9所述的方法,其特征在于,所述電解液的pH值為2~7。

11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述菌液中細(xì)菌為克雷伯桿菌屬、希瓦氏菌屬、地桿菌屬、假單胞菌屬和鐵還原紅螺菌中的一種或幾種。

12.根據(jù)權(quán)利要求6或11所述的方法,其特征在于,所述菌液中細(xì)菌處在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,種子液的OD600為0.3~0.7,接種量為菌液培養(yǎng)基體積的20%~60%。

13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,若干所述生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換反應(yīng)器串并聯(lián)進(jìn)行電解金屬或金屬氧化物。

14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述生物質(zhì)包括農(nóng)林資源、餐廚垃圾、畜禽糞便、有機(jī)污廢水或污水污泥中的一種或幾種。

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