CN115121116A - 一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，包括以下步骤：收集工厂烟囱的含有二氧化碳的废气；在油池管道中进行一次降温；在水池管道中进行二次降温；通过布袋过滤器进行烟尘油污的净化处理；经空气压缩气泵进入二氧化碳压力器，并在水中继续降温；在反应釜中进行反应；在油池中进行第一次蒸馏；进行一次冷凝；进行一次过CaO吸水；在油池中进行第二次蒸馏；进行二次冷凝；进行二次过CaO吸水；获得纯净乙醇。在整个的制备过程中即不需要生物资源，是一种完全绿色，无污染、无自然资源消耗的乙醇制备方法。本发明的制备方法中得到的电解液不含甲酸、乙酸和甲醇，其产物经检测不含有氢气和甲烷等物质。
Description
技术领域
本发明涉及化学工艺技术领域，具体涉及一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法。
背景技术
乙醇是重要的化工原料或燃料，同时也可以是饮料。目前，制备乙醇有两条途径，即发酵法制备或将乙烯通过催化水合的方法得到。现有技术中的发酵法主要用于生产食用酒精或含酒精的饮料，该方法需要消耗大量谷物，也有采用秸秆或其它生物材料发酵制备乙醇的。现有技术中的乙烯水合法则需要高温高压，其制备条件苛刻，需消耗大量能源。
发明内容
为此，本发明提供一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，以解决现有技术中的上述问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，包括以下步骤：
步骤S100、收集工厂烟囱的含有二氧化碳的废气；
步骤S200、在油池管道中进行一次降温；
步骤S300、在水池管道中进行二次降温；
步骤S400、通过布袋过滤器进行烟尘油污的净化处理；
步骤S500、经空气压缩气泵进入二氧化碳压力器，并在水中继续降温；
步骤S600、在反应釜中进行反应；
步骤S700、在油池中进行第一次蒸馏；
步骤S800、进行一次冷凝；
步骤S900、进行一次过CaO吸水；
步骤S1000、在油池中进行第二次蒸馏；
步骤S1100、进行二次冷凝；
步骤S1200、进行二次过CaO吸水；
步骤S1300、获得纯净乙醇。
进一步地，步骤S600中的反应釜顶部氧气采用压力排气阀进行排气。
进一步地，步骤S600中的反应釜的上部的带水乙醇经过流出口流出乙醇。
进一步地，步骤S600中的反应釜的中部为旋转的触媒催化剂。
进一步地，触媒催化剂为把铜纳米颗粒嵌入长约50-80纳米的氮镶边的碳钉中。
进一步地，步骤S600中的反应釜的底部压力漏斗底部供水。
进一步地，步骤S600中的反应釜的底部导线加1.5V电流输入。
进一步地，步骤S600中的反应釜的底部喷孔喷NO2。
本发明具有如下优点：在整个的制备过程中即不需要生物资源，是一种完全绿色，无污染、无自然资源消耗的乙醇制备方法。本发明的制备方法中得到的电解液不含甲酸、乙酸和甲醇，其产物经检测不含有氢气和甲烷等物质，将得到的电解液进行精馏得到75％的乙醇水溶液。如再经进一步处理，可得到含量更高的乙醇溶。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明一些实施例提供的一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法的流程图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明第一方面实施例中的一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，包括以下步骤：
步骤S100、收集工厂烟囱的含有二氧化碳的废气；
步骤S200、在油池管道中进行一次降温；
步骤S300、在水池管道中进行二次降温；
步骤S400、通过布袋过滤器进行烟尘油污的净化处理；
步骤S500、经空气压缩气泵进入二氧化碳压力器，并在水中继续降温；
步骤S600、在反应釜中进行反应；
步骤S700、在油池中进行第一次蒸馏；
步骤S800、进行一次冷凝；
步骤S900、进行一次过CaO吸水；
步骤S1000、在油池中进行第二次蒸馏；
步骤S1100、进行二次冷凝；
步骤S1200、进行二次过CaO吸水；
步骤S1300、获得纯净乙醇。
上述实施例达到的技术效果为：在整个的制备过程中即不需要生物资源，是一种完全绿色，无污染、无自然资源消耗的乙醇制备方法。本发明的制备方法中得到的电解液不含甲酸、乙酸和甲醇，其产物经检测不含有氢气和甲烷等物质，将得到的电解液进行精馏得到75％的乙醇水溶液。如再经进一步处理，可得到含量更高的乙醇溶。
可选的，如图1所示，在一些实施例中，步骤S600中的反应釜顶部氧气采用压力排气阀进行排气。
可选的，如图1所示，在一些实施例中，步骤S600中的反应釜的上部的带水乙醇经过流出口流出乙醇。
可选的，如图1所示，在一些实施例中，步骤S600中的反应釜的中部为旋转的触媒催化剂。
可选的，如图1所示，在一些实施例中，触媒催化剂为把铜纳米颗粒嵌入长约50-80纳米的氮镶边的碳钉中。
可选的，如图1所示，在一些实施例中，步骤S600中的反应釜的底部压力漏斗底部供水。
可选的，如图1所示，在一些实施例中，步骤S600中的反应釜的底部导线加1.5V电流输入。
可选的，如图1所示，在一些实施例中，步骤S600中的反应釜的底部喷孔喷NO2。
将用Co-P修饰和W掺杂的BiVO4电极构成的光阳极和由染料敏化、过渡金属沉积的和经修饰的TiO2导电玻璃构成的光阴极分别置于含有敏化剂的KHCO3或NaHCO3水溶液构成的电解液内，并使光阳极和光阴极间保持一个间隔，将光阳极和光阴极分别与直流电源的正极和负极相连接，在电解液内充入二氧化碳气体，使直流电源向光阳极、光阴极供电，同时使光源照射光阳极和光阴极，保持这一状态，并在电解液内适时补充二氧化碳气体，即可在电解液内生成乙醇，将得到的电解液进行精馏得到乙醇水溶液。
由染料敏化、过渡金属沉积的和修饰的TiO2导电玻璃构成的光阴极是染料敏化、过渡金属沉积的和用三甲氧基硅基烷基胺修饰的TiO2导电玻璃构成的dye/M/N-TiO2光阴极，或者是染料敏化、过渡金属沉积的和三甲氧基硅基烷基胺和苯甲醛共同修饰的TiO2导电玻璃的dye/M/B-TiO2的光阴极，或者是指染料敏化、过渡金属沉积的和三甲氧基硅基烷基胺和水杨醛共同修饰的TiO2导电玻璃的dye/M/S-TiO2的光阴极。
光阳极和光阴极间的电压为0.4～1.0V，电解液为0.1～0.3M的KHCO3或NaHCO3水溶液，所加入的敏化剂浓度为1～3mM，所用的敏化剂可以是下述物质中的任意一种：荧光黄、尼罗红、曙红、虎红、罗丹明B、荧光绿、亚甲基蓝、甲基橙、碱性品红、荧光桃红、苯酚红、溴甲酚紫、酚酞、甲基红、溴甲酚绿、溴百里酚蓝。
用透光材料制成的密闭容器、连通密闭容器内外的气体导管和用于将容器内的液体导入和导出的装置、设置于密闭容器内的光阴极和光阳极、以及与光阴极和光阳极电连接的电源；连通密闭容器内外的气体导管由向密闭容器内充入二氧化碳气体的气体导管和压力平衡管构成，在气体导管和压力平衡管上分别设置有阀门，用于将容器内的液体导入和导出的装置包括泵和与泵和容器内腔相连的液体导管，以及设置于液体导管上的阀门；由二氧化碳和水制备乙醇的方法使用的装置的一个实施例是连通密闭容器内外的气体导管和用于将容器内的液体导入和导出的装置由导管和平衡管及设置于导管上的泵和分别设置于压力平衡管和导管上的阀门构成。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
Claims (8)
1.一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S100、收集工厂烟囱的含有二氧化碳的废气；
步骤S200、在油池管道中进行一次降温；
步骤S300、在水池管道中进行二次降温；
步骤S400、通过布袋过滤器进行烟尘油污的净化处理；
步骤S500、经空气压缩气泵进入二氧化碳压力器，并在水中继续降温；
步骤S600、在反应釜中进行反应；
步骤S700、在油池中进行第一次蒸馏；
步骤S800、进行一次冷凝；
步骤S900、进行一次过CaO吸水；
步骤S1000、在油池中进行第二次蒸馏；
步骤S1100、进行二次冷凝；
步骤S1200、进行二次过CaO吸水；
步骤S1300、获得纯净乙醇。
2.根据权利要求1所述的一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，其特征在于，步骤S600中的反应釜顶部氧气采用压力排气阀进行排气。
3.根据权利要求1所述的一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，其特征在于，步骤S600中的反应釜的上部的带水乙醇经过流出口流出乙醇。
4.根据权利要求1所述的一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，其特征在于，步骤S600中的反应釜的中部为旋转的触媒催化剂。
5.根据权利要求4所述的一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，其特征在于，触媒催化剂为把铜纳米颗粒嵌入长约50-80纳米的氮镶边的碳钉中。
6.根据权利要求1所述的一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，其特征在于，步骤S600中的反应釜的底部压力漏斗底部供水。
7.根据权利要求1所述的一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，其特征在于，步骤S600中的反应釜的底部导线加1.5V电流输入。
8.根据权利要求1所述的一种将二氧化碳转换为乙醇的工艺方法，其特征在于，步骤S600中的反应釜的底部喷孔喷NO2。
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