【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氯碱工业和co2利用，更具体地涉及一种利用co2的氯碱电解槽。
技术介绍
1、氯碱工业是一个重要的化学工业领域，它主要通过电解饱和氯化钠溶液来制取氢氧化钠(naoh)、氯气(cl2)和氢气(h2)，并以此为原料生产一系列化工产品。这一工业领域在国民经济中占据重要地位，其产品不仅应用于化学工业本身，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。近年来，我国氯碱工业保持了稳定发展的态势，产量稳步增长，产业集中度不断提高，生产技术水平也在不断提升。此外，企业创新能力不断增强，行业经济效益明显提升，安全环保节能水平也迈上了一个新台阶，逐渐向更加清洁绿色的工艺方向迈进。
2、然而，中国氯碱工业在发展中也面临一些问题和挑战。首先，“碱氯失衡”问题依然存在。国内耗氯产品总体较为分散，同时高附加值产品开发力度不够，导致耗氯产品装置整体开工负荷较低。这种失衡现象影响了氯碱工业的整体效益和市场竞争力。其次，成本压力也是一个重要问题。氯碱生产的主要原料之一是电力，占总成本的较大比例。电价的高企使得氯碱企业的生产运营压力较大。此外，原料盐的价格波动也对行业发展产生影响，特别是盐价的大幅上涨会加大企业的成本压力。再次，环保问题也不容忽视。氯碱行业的特殊性使得环境污染和能源消耗成为行业所面临的重要问题。随着环保压力的增大，行业企业需要加大环境治理力度，提高生产工艺和技术，以减少对环境的影响。最后，市场竞争的加剧也给氯碱企业带来了一定的挑战。随着国内外市场的不断变化和竞争的加剧，氯碱企业需要不断提高自身的技术水平
3、因此，开发新的氯碱电解技术，降低能耗，降低成本，减少对环境的影响是氯碱工业发展的必然趋势。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中的能耗高等问题，本专利技术提供一种利用co2的氯碱电解槽。
2、根据本专利技术的利用co2的氯碱电解槽，其包括阳极腔室和通入co2的阴极腔室，其中，阳极腔室的电解液为饱和氯化物盐溶液，阴极腔室的电解液为碳酸氢盐溶液，阳极腔室和阴极腔室之间通过阳离子交换膜连通以传导阳离子，阳极腔室中的阳极为氯析出反应的催化剂以在阳极产生氯气，阴极腔室中的阴极为氢析出反应的催化剂以在阴极产生氢气。
3、优选地，co2持续不断地通入阴极腔室的电解液中，以保持溶液的ph值稳定在3-10的范围内。
4、优选地，阳极腔室的电解液为氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化铁、氯化亚铁、氯化钙、氯化铜或海水。
5、优选地，阳极腔室的氯化物盐溶液添加酸，以保持溶液的ph值稳定在0-8的范围内。
6、优选地，阴极腔室的碳酸氢盐溶液为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙或碳酸氢铵。
7、优选地，碳酸氢盐溶液的浓度介于0.01m/l至饱和浓度之间。
8、优选地，阳极为泡沫金属催化剂、贵金属催化剂、非贵金属催化剂或非金属催化剂。
9、优选地，阴极为泡沫金属催化剂、碳基催化剂、贵金属和非贵金属催化剂或非金属催化剂。
10、优选地，阳离子交换膜为磺酸基离子交换膜、磷酸基离子交换膜或高分子聚合物离子交换膜。
11、优选地，理论起始电压不超过2v。
12、根据本专利技术的利用co2的氯碱电解槽，起始电位低，能耗低，可节省大量电能，降低制氢成本；利用离子交换膜将电池的阴极腔室和阳极腔室分离，产气纯度高，简化系统工艺并提升电解槽反应效率。
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1.一种利用CO2的氯碱电解槽，其特征在于，该氯碱电解槽包括阳极腔室和通入CO2的阴极腔室，其中，阳极腔室的电解液为饱和氯化物盐溶液，阴极腔室的电解液为碳酸氢盐溶液，阳极腔室和阴极腔室之间通过阳离子交换膜连通以传导阳离子，阳极腔室中的阳极为氯析出反应的催化剂以在阳极产生氯气，阴极腔室中的阴极为氢析出反应的催化剂以在阴极产生氢气。
2.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，CO2持续不断地通入阴极腔室的电解液中，以保持溶液的pH值稳定在3-10的范围内。
3.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，阳极腔室的电解液为氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化铁、氯化亚铁、氯化钙、氯化铜或海水。
4.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，阳极腔室的氯化物盐溶液添加酸，以保持溶液的pH值稳定在0-8的范围内。
5.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，阴极腔室的碳酸氢盐溶液为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙或碳酸氢铵。
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7.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，阳极为泡沫金属催化剂、贵金属催化剂、非贵金属催化剂或非金属催化剂。
8.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，阴极为泡沫金属催化剂、碳基催化剂、贵金属和非贵金属催化剂或非金属催化剂。
9.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，阳离子交换膜为磺酸基离子交换膜、磷酸基离子交换膜或高分子聚合物离子交换膜。
10.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，理论起始电压不超过2V。
...【技术特征摘要】
1.一种利用co2的氯碱电解槽，其特征在于，该氯碱电解槽包括阳极腔室和通入co2的阴极腔室，其中，阳极腔室的电解液为饱和氯化物盐溶液，阴极腔室的电解液为碳酸氢盐溶液，阳极腔室和阴极腔室之间通过阳离子交换膜连通以传导阳离子，阳极腔室中的阳极为氯析出反应的催化剂以在阳极产生氯气，阴极腔室中的阴极为氢析出反应的催化剂以在阴极产生氢气。
2.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，co2持续不断地通入阴极腔室的电解液中，以保持溶液的ph值稳定在3-10的范围内。
3.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，阳极腔室的电解液为氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化铁、氯化亚铁、氯化钙、氯化铜或海水。
4.根据权利要求1所述的氯碱电解槽，其特征在于，阳极腔室的氯化物盐溶液添加酸，以保持溶液的ph值稳定在0-...
【专利技术属性】
技术研发人员：金建兑，牛冰冰，王建强，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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