一种利用熔盐制备碳材料的系统

本发明涉及碳材料制备，尤其涉及一种利用熔盐制备碳材料的系统。

背景技术：

1、碳材料广泛应用于航空、航天、核能、风电、光伏、电子、冶金、化工、机械、交通、医疗以及民用等领域。随着高精尖领域的发展以及对食品安全问题的日益重视，碳材料的应用需求日益升高。

2、相关技术中，可以利用熔盐对生物质进行加热来制备碳材料。然而，这种制备方式存在碳转化率低和熔盐使用寿命短的问题。

3、因此，目前亟待需要一种利用熔盐制备碳材料的系统来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种利用熔盐制备碳材料的系统，能够解决相关技术存在的碳转化率低和熔盐使用寿命短的问题。

2、本发明实施例提供了一种利用熔盐制备碳材料的系统，包括：

3、热解单元，内设置有熔盐，所述熔盐用于对生物质进行热解；

4、尾气利用单元，与所述热解单元连接，用于对热解产生的尾气进行处理并得到含有二氧化碳和水的混合气；

5、电解单元，内设置有所述熔盐，所述电解单元分别与所述热解单元和所述尾气利用单元连接，用于接收由所述尾气利用单元输出的混合气，并使二氧化碳在所述电解单元的阴极表面富集生成碳材料以及使水在所述熔盐中补充热解过程中消耗的氢氧根离子。

6、由上述方案可知，本发明提供的利用熔盐制备碳材料的系统，通过设置热解单元，以利用其内的熔盐对生物质进行热解；通过设置尾气利用单元，以利用其对热解产生的尾气进行处理并得到含有二氧化碳和水的混合气；通过设置分别与热解单元和尾气利用单元连接的电解单元，以利用其内的接收由尾气利用单元输出的混合气，并使二氧化碳在电解单元的阴极表面富集生成碳材料以及使水在熔盐中补充热解过程中消耗的氢氧根离子，从而实现了产物碳的固定和熔盐的再生。因此，上述技术方案能够解决相关技术存在的碳转化率低和熔盐使用寿命短的问题。

技术特征：

1.一种利用熔盐制备碳材料的系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热解单元(1)连接有气瓶(11)，所述气瓶(11)用于向所述热解单元(1)的熔盐(10)中通入惰性气体。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电解单元(3)连接有蒸汽发生器(33)，所述蒸汽发生器(33)用于向所述电解单元(3)的熔盐(10)中通入水蒸气。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电解单元(3)呈u型结构，所述蒸汽发生器(33)通过管路伸入到所述u型结构的底端。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述熔盐(10)包括金属氢氧化物和金属碳酸盐组成的二元混合熔盐。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述金属氢氧化物和所述金属碳酸盐中的金属包括锂、钠、钾和钙中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述尾气利用单元(2)为燃烧器，所述燃烧器用于将所述尾气进行燃烧并得到所述混合气。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述尾气利用单元(2)包括油气分离器(21)、燃料电池(22)和催化器(23)，所述油气分离器(21)的入口与所述尾气利用单元(2)连接，所述油气分离器(21)的气体出口与所述燃料电池(22)的燃料入口连接，所述油气分离器(21)的焦油出口与所述催化器(23)的入口连接，所述催化器(23)的出口与所述燃料电池(22)的燃料入口连接，所述燃料电池(22)的出口通过管路通入到所述电解单元(3)的阴极室(31)的所述熔盐(10)中。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电解单元(3)的阳极室(32)与所述燃料电池(22)的燃料入口连接。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其特征在于，所述热解单元(1)和所述电解单元(3)共用一个壳体(5)，所述壳体(5)中连接所述热解单元(1)和所述电解单元(3)的部分设置有陶瓷滤膜(4)，所述陶瓷滤膜(4)用于阻止所述热解单元(1)的炭渣进入所述电解单元(3)中，所述热解单元(1)、所述电解单元(3)以及连接所述热解单元(1)和所述电解单元(3)的部分共同形成u型结构。

技术总结
本发明涉及碳材料制备技术领域，特别涉及一种利用熔盐制备碳材料的系统。该技术方案通过设置热解单元，以利用其内的熔盐对生物质进行热解；通过设置尾气利用单元，以利用其对热解产生的尾气进行处理并得到含有二氧化碳和水的混合气；通过设置分别与热解单元和尾气利用单元连接的电解单元，以利用其内的接收由尾气利用单元输出的混合气，并使二氧化碳在电解单元的阴极表面富集生成碳材料以及使水在熔盐中补充热解过程中消耗的氢氧根离子，从而实现了产物碳的固定和熔盐的再生。因此，上述技术方案能够解决相关技术存在的碳转化率低和熔盐使用寿命短的问题。

技术研发人员：胡红云,何静,张豪杰,姚洪,李科
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8