DE2004449A1 - Electrolytic purifcn of air - for respiration, by removal of carbon dioxide - Google Patents

Electrolytic purifcn of air - for respiration, by removal of carbon dioxide

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DE2004449A1 DE19702004449 DE2004449A DE2004449A1 DE 2004449 A1 DE2004449 A1 DE 2004449A1 DE 19702004449 DE19702004449 DE 19702004449 DE 2004449 A DE2004449 A DE 2004449A DE 2004449 A1 DE2004449 A1 DE 2004449A1
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Abstract

is separated from mixts. with other gases using anode and cathode with a carbonate electrolyte between them. Cathode is contacted with this gas mixt., so that CO2 is transported through electrolyte in form of carbonate ions, while the anode is contacted with H2 to convert transported ions to CO2 and H2O. Gas with low CO2 content is discharged from cathode chamber. Process can be used for control of atmos. and esp. for reducing CO2 content of air for respiration, e.g. in underground and underwater installations -O2 can be generated by reduction of CO2.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen von Kohlendioxid aus Gasgemischen Die Erfindang betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontrolle der Atmosphäre und insbesondere betrifft sie Mittel zur Herabsetzung des Kohlendioxidgehalts in Luft für Atmungszwecke. Ohne darauf beschränkt zu sein, eignen sich das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung besonders für Umgebungen mit einem geschlossenen Zyklus, wobei die Kreislaufführung von Luft unter Auffrischung des Sauerstoffgehalts und Herabsetzung des Kohlendioxidgehalts erforderlich-ist, z.3. in unter der Erde befindlichen Wohnräumen, Unterwasserstationen und dergleichen. Method and device for separating carbon dioxide from gas mixtures The invention relates to a method and an apparatus for controlling the atmosphere and in particular it relates to agents for reducing the carbon dioxide content in Air for breathing purposes. Without being restricted thereto, those according to the invention are suitable Method and device especially for environments with a closed cycle, wherein the circulation of air with refreshment of the oxygen content and Reduction of the carbon dioxide content is necessary, e.g. 3. in underground Living spaces, underwater stations and the like.

Die Abtrennung von Kohlendioxid aus Luft erfordert die Konzentrierung des Kohlendioxidgehalts auf einen Wert, bei welchem leicht eine Bearbeitung erfolgen kann. The separation of carbon dioxide from air requires concentration of the carbon dioxide content to a value at which processing is easy can.

Die vorliegende Erfindung schafft ein System zur Regenerierung von Sauerstoff aus Kohlendioxid entweder in einem geschlossenen lebenserhaltenden Regenerationssystem oder in einem lebensunterhaltenden, keine Regenerierung umfassenden System unter Verwendung einer elektrolytischen Konzentrierungszelle zur Abtrennung und Konzentrierung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre.The present invention provides a system for the regeneration of Oxygen from carbon dioxide either in a closed life-sustaining regeneration system or in a livelihood, no regeneration system under Use of an electrolytic concentration cell for separation and concentration of carbon dioxide from the atmosphere.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Methode zur Abtrennung von Kohlendioxid aus Mischungen mit Gasen, insbesondere aus Mischung mit Sauerstoff un Stiokstoff in der Luft.It is an object of the invention to provide an improved one Method for separating carbon dioxide from mixtures with gases, in particular from Mixture with oxygen and nitrogen in the air.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Methode zur Abtrennung von Kohlendioxid aus Luft und anschliessender Reduktion des Kohlendioxids unter Erzeugung von Sauerstoff für Atmungszwecke.Another object of the invention is to provide a method for the separation of carbon dioxide from air and subsequent reduction of the carbon dioxide producing oxygen for respiratory use.

Die Erfindung umfasst ferner eine Apparatur für die wirksame Konzentrierung von Kohlendioxid unter Verwendung einer Konzentrationszelle, welche durch die Einführung von Wasserstoffgas depolarisiert wird.The invention also includes apparatus for effective concentration of carbon dioxide using a concentration cell, which by the introduction is depolarized by hydrogen gas.

Die Erfindung umfasst auch ein integriertes System zum Ersatz von zum Atmen geeigneter Luft in einem umschlossenen Raum unter gleichzeitiger Gewinnung des Kohlendioxids und Reduktion desselben unter Bildung von Sauerstoff, der während der Atmungsvorgänge verbraucht wurde.The invention also encompasses an integrated system for replacing air suitable for breathing in an enclosed space with simultaneous extraction of carbon dioxide and reduction of the same with the formation of oxygen, which during the breathing process has been consumed.

Gemäss der Erfindung wird eine Elektrolysezelle zur Konzentrierung von Kohlendioxid geschaffen, welche mittels Wasserstoff depolarisiert wird. Die Zelle verwendet einen Karbonatelektrolyt, in typischer Weise eine wässrige Lösung eines Ikalimetallkarbonats, z.B.According to the invention, an electrolytic cell is used for concentration created by carbon dioxide, which is depolarized by means of hydrogen. the Cell uses a carbonate electrolyte, typically one aqueous solution of an alkali metal carbonate, e.g.

Kaliumkarbonat oder - Natriumkarbonat.Potassium carbonate or - sodium carbonate.

i)as Prinzip - der erfindungsgemässen Konzentrierungszelle kann schematisch wie folgt dargestellt werden: worin-(a P) der Partialdruck des angegebenen Gases an der Anode, (c P) der Partialdruck des angegebenen Gases an der Kathode und M eine Metallelektrode bedeutet. Die Verwendung von CO3²-Ionen in der obigen schematischen Darstelluhng und in den folgenden Gleichungen ist nicht so zu verstehen, als wenn CO3²- Ionen ausschliesslich den Transport besorgen würden.i) the principle - the concentration cell according to the invention can be shown schematically as follows: where- (a P) is the partial pressure of the specified gas at the anode, (c P) is the partial pressure of the specified gas at the cathode and M is a metal electrode. The use of CO3² ions in the above schematic representation and in the following equations should not be understood as if CO3² ions were only responsible for the transport.

Es sei bemerkt, dass der Transport von den Konzentrationen an Karbonat- und Bikarbonationen abhängt, die sich im Gleichgewicht mit in die Kathode eingeführtem Kohlendioxid befinden, z.B. gilt für einen Überschuss an HOO3 Ionen in der Lösung das folgende Reaktionsschema: Kathode: Anode: Netto: Kathode Anode Die einzelnen Reaktionen für die Karbonatzelle sind in den folgenden wleichungen wiedergegeben: Die Nettoreaktion besteht somit in dem sofortigen Transport von Kohlendioxid und Sauerstoff von Kathode zu Anode der Zelle, vorausgesetzt, dass das folgende Verhältnis existiert: Das durch die obige Reaktion erzeugte elektrische Potential ist proportional der Differenz: Und da ein Maximum erreicht wird, wenn die Menge (a PO ) sich Null nähert, wird der wirksamste Betrieb dann 2 erzielt, wenn die Anode durch einen Brennstoff, z.B.It should be noted that the transport depends on the concentrations of carbonate and bicarbonate ions that are in equilibrium with the carbon dioxide introduced into the cathode, e.g. for an excess of HOO3 ions in the solution, the following reaction scheme applies: Cathode: Anode: Net: Cathode Anode The individual reactions for the carbonate cell are shown in the following equations: The net reaction thus consists in the immediate transport of carbon dioxide and oxygen from the cathode to the anode of the cell, provided that the following relationship exists: The electrical potential generated by the above reaction is proportional to the difference: And since a maximum is reached when the amount (a PO) approaches zero, the most efficient operation is then achieved when the anode is powered by a fuel, e.g.

Wasserstoff, depolarisiert wird.Hydrogen being depolarized.

Die für den depolarisierten Betrieb ablaufenden Gleichungen sind nachstehend wiedergegeben: Kathode : O2 + 2CO@ + 4 e- = 2 CO3²-3 Anode: 2 CO3 + 2 H2 = 2 C02 + 2 H20 + 4 e Netto: 2-Kathode: 2 C02 + 02 + 4 e-= 2 C03 Anode: 2 C03 = 2 C02 + 02,+ 4 e Netto: Eine weitere Beschreibung der Erfindung erfolgt in Werbindung mit der Zeichnung.The equations for depolarized operation are given below: Cathode: O2 + 2CO @ + 4 e- = 2 CO3²-3 Anode: 2 CO3 + 2 H2 = 2 C02 + 2 H20 + 4 e Netto: 2-cathode: 2 C02 + 02 + 4 e- = 2 C03 anode: 2 C03 = 2 C02 + 02, + 4 e net: The invention is further described in conjunction with the drawing.

In der Zeichnung zeigen: tellung 1 eine schematische Darstellung eines lebenserhaltenden, mit der Erfindung arbeitenden Regenerationssystem, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines die Erfindung enthaltenden, lebenserhaltenden Systems ohne Regeneration und Fig. 3 eine etwas schematisierte Darstellung des entweder in Fig. 1 oder Fig. 2 verwendeten, verbesserten elektrolytischen Kohlendioxidkonzentrators.In the drawing: Position 1 shows a schematic representation of a life-sustaining, working with the invention regeneration system, Fig. 2 a schematic representation of a life sustaining system incorporating the invention without regeneration and FIG. 3 is a somewhat schematic representation of either improved electrolytic carbon dioxide concentrator used in Fig. 1 or Fig. 2.

In Fig. 1 ist mit 10 ganz allgemein ein elektrolytischer Kohlendioxidkonzentrator bezeichnet, welcher eines der Hauptmerkmale der Erfindung bildet. Die spezifischen Einzelheiten des Konzentrators 10 sind am besten aus Fig. 3 der Zeichnung zu ersehen. Dort besteht der Konzentrator 10 aus einer Kathode 11 und einer Anode 12, die durch einen Elektrolyt 13 voneinander in Abstand gehalten werden. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung-beste,ht der Elektrolyt 13 aus einer Matrix aus Asbestfasern, die mit einerKarbonatlösung, z.B. einer 5 normalen Lösung von Kaliumkarbonat imprägniert sind; Die Elektroden 11 und 12 sind an eine äussere belastung, z.B eine Batterie 14 oder einen Widerstand angeschlossen.In Fig. 1, 10 is generally an electrolytic carbon dioxide concentrator denotes which forms one of the main features of the invention. The specific Details of the concentrator 10 are best seen in Figure 3 of the drawings. There the concentrator 10 consists of a cathode 11 and an anode 12, which through an electrolyte 13 are kept at a distance from each other. In the illustrated Embodiment of the invention - the electrolyte 13 consists of a matrix of asbestos fibers, which are impregnated with a carbonate solution, e.g. a 5 normal solution of potassium carbonate are; The electrodes 11 and 12 are connected to an external load, e.g. a battery 14 or a resistor connected.

Durch eine Leitung 16 wird Luft zu der Kathode 11 geführt, Das Kohlendioxid und der Sauerstoff aus der Luft werden dann durch den Elektrolyt 13 in Form von Karbonationen transportiert. Diese Ionen reagieren dann mit in den Anodenraum durch eine Leitung 17 eingeführteWasserstoffgas.Air is fed through a line 16 to the cathode 11, the carbon dioxide and the oxygen from the air are then passed through the electrolyte 13 in the form of Carbonate ions transported. These ions then react with the anode compartment a line 17 introduced hydrogen gas.

Die Reaktion findet an der Zwischenfläche zwischen dem die Anode umgebenden Gas und dem Elektrolyt unter Bildung von reinem Kohlendioxid und Wasser statt, die, zusammen mit dem nicht umgesetzten Wasserstoff aus dem Anodenraum durch die Leitung 18 abgezogen werden. Die an Kohlendioxid verarmte Luft wird aus dem Kathodenraum durch eine Leitung 19 abgezogen.The reaction takes place at the interface between the the anode surrounding gas and the electrolyte with the formation of pure carbon dioxide and water instead of that, together with the unreacted hydrogen from the anode compartment the line 18 can be withdrawn. The air depleted in carbon dioxide is removed from the The cathode compartment is withdrawn through a line 19.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gesamtsystem werden aus der zur Konzentrierung von Kohlendioxid dienenden Elektrolysezelle 10 durch die Leitung 18 abgezogenes Kohlendioxid, Wasserstoff und Wasserdampf in einen Wasserkondensator und -abscheider 21 geleitet, woraus flüssiges Wasser durch eine Leitung 22 abgezogen wird. Dieses flüssige Wasser gelangt in eine Elektrolysezelle 23, wo es elektrolytisch zu gasförmigem Wasserstoff ( der durch die Leitung 17 in den Konzentrator 10 gelangt) und gasförmigem Sauerstoff zersetzt wird, welches mittels einer Leitung 24 in den Atmungsraum gelangt.In the overall system shown in FIG. 1, the concentration from carbon dioxide serving electrolytic cell 10 withdrawn through line 18 Carbon dioxide, hydrogen and water vapor in a water condenser and separator 21 passed, from which liquid water is withdrawn through a line 22. This Liquid water enters an electrolytic cell 23, where it is electrolytically converted to gaseous Hydrogen (which enters the concentrator 10 through line 17) and gaseous Oxygen is decomposed, which reaches the breathing space by means of a line 24.

Nach Abtrennung des Wasserdampfs von der Mischung in dem Abscheider 21 werden das restliche Kohlendioxid und Wasserstoff durch eine Leitung 26 in eine Vorrichtung 27 zur Reduktion von Kohlendioxid geleitet. In diesem Reaktor 27 werden das Kohlendioxid und Wasserstoff beim Temperaturen von etwa 593 - 76000 in Anwesenheit eines Eisenkatalysators unter Bildung von Kohlenstoff und Wasser umgesetzt. Der Kohlenstoff kann periodisch durch eine Leitung 28 abgeführt werden, während das gebildete Wasser durch eine Leitung 29 in den Kondensator und Abscheider 21 zur weiteren Kondensatian und anschliessenden Elektrolyse unter Bildung von Wasserstoff und Sauerstoff geleitet wird.After separating the water vapor from the mixture in the separator 21 are the remaining carbon dioxide and hydrogen through a line 26 in a Device 27 passed for the reduction of carbon dioxide. In this reactor 27 are the carbon dioxide and hydrogen at temperatures of about 593-76000 in the presence an iron catalyst reacted with the formation of carbon and water. Of the Carbon can be removed periodically through a conduit 28 while the formed water through a line 29 in the condenser and separator 21 to further condensate and subsequent electrolysis with the formation of hydrogen and oxygen is passed.

In dem in Big. 2 der Zeichnung dargestellten, ohne Regenerierung arbeitenden System bezeichnet 31 einen elektrolytischen Kohlendioxidkonzentrator, der der gleiche sein kann wie in Fig. 3 der Zeichnung. Luft wird mittels einer Leitung 32 und Wasserstoffgas durch die L'eitung, 33 eingeleitet. Die Luft, die von dem Kohlendioxid befreit wurde, gelangt zur Auffrischung mit zusätzlichen Sauerstoffmengen in den Atmungsraum 34.In the one in Big. 2 of the drawing, working without regeneration System designates 31 an electrolytic carbon dioxide concentrator which the same can be as in Fig. 3 of the drawing. Air is by means of line 32 and hydrogen gas initiated by the line, 33. The air that has been freed from the carbon dioxide reaches the breathing space 34 for refreshment with additional amounts of oxygen.

Von einer Elektrolysezelle 36 führt eine Leitung 33 Wässerstcff in den Konzentrator 31. Zwei Wasserquellen sind für'die Zelle 36 vorgesehen? wovon die eine durch eine Leitung 37-zugeführtes Auffüliwasser und die andere durch eine Leitung 38-zugeführtes und in einer Wasserkondensationsstufe 39 gebildetes Kondenswasser ist. Die Zufuhr in diesen Kondensator und Separator 39 besteht aus dem aus dem Konzentrato 31 kommenden Kohlen-, dioxid, Wasserstoffgas und Wasserdampf, die durch eine Leitung 41 in den Separator 39 gelangen. Die aus ohlendioxid und Wasserstoff bestehenden nicht-kondensierbaren Gase können bei dieser Ausführungsform der Erfindung durch eine Leitung 42 abgeführt oder anderweitig aus dem System entfernt werden.From an electrolytic cell 36, a line 33 leads in hydrogen the concentrator 31. Two water sources are provided for the cell 36? About what one through a line 37-supplied replenishment water and the other through a Condensation water fed to line 38 and formed in a water condensation stage 39 is. The feed into this condenser and separator 39 consists of that from the concentrate 31 coming carbon, dioxide, hydrogen gas and water vapor passing through a pipe 41 enter the separator 39. Those made up of carbon dioxide and hydrogen non-condensable gases can in this embodiment of the invention through a line 42 may be drained or otherwise removed from the system.

Die in Fig. 3 dargestellte spezifische Ausführungsform der Konzentrierungszelle kann wesentlich abgeändert werden. Der Zellelektrolyt kann eine wässrige Lösung eines in einer geeigneten Matrix, z.B. einem Asbestdiaphragma, unbeweglich gemachten Alkalikarbonat sein oder er kann aus einem geschmolzenen Salzelektrolyt oder sogar aus einer Ionenaustauschmembran bestehen.The specific embodiment of the concentration cell shown in FIG. 3 can be modified significantly. The cell electrolyte can be an aqueous solution one immobilized in a suitable matrix such as an asbestos diaphragm Alkali carbonate or it can be made from a molten salt electrolyte or even consist of an ion exchange membrane.

Obwohl Kaliumkarbonat das beorzugte Elektoiytmaterial bildet, kann man doch auch eine wässrige Lösung entweder eines Carbonats oder eines Bikarbonats verwenden, da jede --wässrige Lösung eine Gleichgewichtskonzentration an beiaem enthält. Natriumbikarbonat und Lithiumkarbonat sind verhältnismässig unlösliche so dass gesättigte Lösungen dieser Salze in der Regel verwendet werden.Although potassium carbonate is the preferred electrolyte material, it can You can also use an aqueous solution of either a carbonate or a bicarbonate use, since every --aqueous solution has an equilibrium concentration of both contains. Sodium bicarbonate and lithium carbonate are relatively insoluble so that saturated Solutions of these salts are usually used will.

Cäsiumkarbonat kann ebenfalls verwendet werden, ist jedoch sehr teuer.Cesium carbonate can also be used, but it is very expensive.

Die Elektroden sollen 80 gewählt werden, dass sie mit dem Elektrolyt verträglich sind, d.h. von diesem nicht korrodiert werden. In der Praxis kann å jede Kombination von Metallen oder auf Substraten befindlichen Metallen verwendet werden, z.B. gepresste oder gesinterte Metallelektroden oder von Netzen getragene Metallelektroden.The electrodes should be chosen 80 that they are compatible with the electrolyte are compatible, i.e. are not corroded by it. In practice, å any combination of metals or metals on substrates is used e.g. pressed or sintered metal electrodes or supported by nets Metal electrodes.

Die Betriebsbedingungen variieren natürlich mit der Art der Zelle. Typische Bedingungen bei Verwendung von Platinelektroden und einem Kaliumkarbonat-Asbestmatrix-Elektrolyt umfassen Spannungen von etwa 1,00 bis 0,30 Volt und Stromdichten zwischen etwa 0 und 125 ffi Die Temperaturen können weitgehend variieren und von etwa Raumtemperatur bis zu dem Verflüchtigungspunkt des Elektrolyts betragen.The operating conditions will of course vary with the type of cell. Typical conditions when using platinum electrodes and a potassium carbonate-asbestos matrix electrolyte include voltages from about 1.00 to 0.30 volts and current densities between about zero and 125 ffi Temperatures can vary widely and from about room temperature up to the volatilization point of the electrolyte.

Bei einer spezifischen Ausführungsform der Erfindung wurde eine Konzentrierungezelle hergestellt, bei welcher die Elektroden aus einem Gemisch aus Platinj3chwarz und Polytetrafluoräthylen bestanden, das zu einem Drahtnetz gepresst war. Der Elektrolyt bestand aus einem mit einer wässrigen Kaliumkarbonatlösung gesättigten Asbestdiaphragma.In a specific embodiment of the invention, a concentration cell was used in which the electrodes are made from a mixture of platinum black and Polytetrafluoroethylene existed, which was pressed into a wire mesh. The electrolyte consisted of an asbestos diaphragm saturated with an aqueous potassium carbonate solution.

Die Zelle wurde mehrere Stunden mit 0,5 % Kohlendioxid enthaltender Luft betrieben. Die Leistungsdichte am Ende von acht Stunden war 10 Watt/Fu2 bei 0,46 Volt Das an der Anode abströmende nicht kondensierbare Gas war ein Gemisch aus 44 % Xohlendioxid und 56 4 Wasserstoff.The cell was exposed to 0.5% carbon dioxide for several hours Air operated. The power density at the end of eight hours was 10 watts / Fu2 0.46 volts The non-condensable gas flowing off the anode was a mixture from 44% carbon dioxide and 56 4 hydrogen.

Das lebenserhaltende Regenerationssystem gemäss der Erfindung besitzt verschiedene bestimmte Vorteile. Erstens wird die erforderliche Leistung für das System im Endeffekt herabgesetzt. Zweitens ist eine kontinuierliche Bearbeitung des Kohlendioxids möglich. - Außerdem wird das System in Bezug auf Plombierung, Steuerung und Gasabtrennung vereinfacht. Ferner kann das System mit einem leichteren Gewicht und kleinerem Volumen hergestellt werden.Has the life-sustaining regeneration system according to the invention various specific advantages. First becomes the required Ultimately, performance for the system will be degraded. Second is continuous Processing of carbon dioxide possible. - In addition, the system is tested with regard to sealing, Control and gas separation simplified. Furthermore, the system can be operated with a lighter Weight and smaller volume can be produced.

Claims (10)

P a t e t a n s p r ü c h eP a t e t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Abtrennung von Kohlendioxid aus Mischungen mit anderen Gasen, dadurch gekennzeichnet; dass man eine Anode und eine Kathode mit einem aus einem Karbonat bestehenden Elektrolyt dazwischen vorsieht, die Kathode mit einer kohlendioxidhaltigen Gasmischung in Kontakt bringt, so dass das Kohlendioxid durch den Elektrolyt in Form von Karbonationen transportiert wird, dass man die Anode mit Wasserstoffgas zur Umwandlung der transportierten Ionen in Kohlendioxid und Wasser in Berührung bringt und das an Kohlendioxid verarmte Gas aus dem Kathodenraum abführt.1. Process for the separation of carbon dioxide from mixtures with others Gases, characterized; that you have an anode and a cathode with one out a carbonate existing electrolyte in between, the cathode with a Bringing carbon dioxide-containing gas mixture into contact, so that the carbon dioxide passes through The electrolyte in the form of carbonate ions is transported to the anode with hydrogen gas to convert the transported ions into carbon dioxide and Brings water into contact and the carbon dioxide-depleted gas from the cathode compartment leads away. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrolyt eine wässrige Alkalikarbonatlösung und eine korrosionsbeständige Anode und Kathode verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the electrolyte an aqueous alkali carbonate solution and a corrosion resistant anode and cathode is used. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrolyt Kaliumkarbonat verwendet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the electrolyte Potassium carbonate is used. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrolyt Natriumkarbonat verwendet wird.4. The method according to claim 2, characterized in that the electrolyte Sodium carbonate is used. 5. Anwendung des Verfahrens von Anspruch 1 bis 4 zur Abtrennung von Kohlendioxid aus Luft dadurch gekennzeichnet, dass man in einer Elektrolysezelle Wasser unter Bildung von Sauerstoff- und Wasserstoffgas elektrolysiert, die zu behandelnde Luft der Kathode einer eine Anode, eine Kathode und einen Karbonatelektrolyt dazwischen enthaltenden EonzentrierungsZelle zuführt, den bei der ersten Elektrolyse gebildeten Wasserstoff der Anode dieser Zelle zuführt, während das vorhandene Kohlendioxid durch den Elektrolyt in Form von Karbonationen transportiert wird, welche durch Reaktion mit dem Wasserstoff in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt werden, dass man die an Kohlendioxid verarmte Luft aus der Zelle abtrennt, das in der Zelle erzeugte Wasser kondensiert und der ersten Elektrolysezelle zur Dissoziation in Wasserstoff- und Sauerstoffgas zuführt.5. Use of the method of claim 1 to 4 for the separation of Carbon dioxide from air is characterized by being in an electrolytic cell The water to be treated is electrolyzed to form oxygen and hydrogen gas Air the cathode, an anode, a cathode and a carbonate electrolyte in between containing concentration cell feeds the first electrolysis The hydrogen formed is fed to the anode of this cell, while the existing carbon dioxide is transported by the electrolyte in the form of carbonate ions, which through Reaction with the hydrogen will be converted into carbon dioxide and water that the air depleted in carbon dioxide that was produced in the cell is separated from the cell Water condenses and the first electrolysis cell to dissociate into hydrogen and supplies oxygen gas. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennze chnet, dass das aus der Zelle gewonnene Kohlendioxid und Wasserstoff zu Kohlenstoff und Wasser umgesetzt werden.6. The method according to claim 5, characterized in that the The carbon dioxide and hydrogen obtained in the cell are converted into carbon and water will. 7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet-durch eine Konzentrierungszelle mit einer Anode, einer Kathode und einem Karbonatelektrolyt dazwischen, Mittel zur Zuführung der kohlendioxidhaltigen Gasmischung zur Kathode der Zelle, Mittel zur Zuführung von Wasserstoff zur Anode der Zelle und Mittel zur Abführung des an Kohlendioxid verarmten Gases von der Zelle.7. Device for performing the method according to claim 1, characterized by a concentration cell with an anode, a cathode and a carbonate electrolyte in between, means for supplying the carbon dioxide-containing gas mixture to the cathode the cell, means for supplying hydrogen to the anode of the cell and means for Removal of the gas depleted in carbon dioxide from the cell. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt aus einem mit einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallkarbonats imprägnierten nicht-leitenden Körper besteht.8. Device according to claim 7, characterized in that the electrolyte made of a non-conductive impregnated with an aqueous solution of an alkali metal carbonate Body exists. 9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Konzentrierungszelle mit einer Anode, einer Kathode und einem Karbonatelektrolyt dazwischen, Mittel um kohlendioxidhaltige Luft an die Kathode dieser Zelle zu führen, eine Elektrolysevorrichtung zur Erzeugung von Sauerstoff- und Wasserstoffgas aus Wasser, Mittel, um den gebildeten Wasserstoff an die Anode der Zelle zu führen, Mittel um die an Kohlendioxid verarmte Luft aus der Zelle abzuführen und Mittel um das in der Zelle erzeugte Wasser der Elektrolyaevorrichtung zuzuführen.9. Device for performing the method according to claim 5, characterized through a concentration cell with an anode, a cathode and a carbonate electrolyte in between, means of supplying air containing carbon dioxide to the cathode of this cell, one Electrolysis device for generating oxygen and hydrogen gas from water, Means to lead the hydrogen formed to the anode of the cell, means to to remove the carbon dioxide-depleted air from the cell and means to keep the in to supply water generated in the cell to the electrolytic device. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Reduktionareaktor zur Umsetzung von Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Kohlenstoff und Wasser und Mittel, um diesem Reaktor das aus der Zelle gewonnene Kohlendioxid und Wasserstoff zuzuführen.10. Device according to claim 9, characterized by a reduction reactor for the conversion of carbon dioxide with hydrogen to carbon and water and agents, in order to feed the carbon dioxide and hydrogen obtained from the cell to this reactor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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