Электролит для электрохимической регенерации кислорода из углекислого газа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт; свидетельства №

Заявлено 09.1Ч.1970 (№ 1426269/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 31.VIII.1971. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 15.Х,1971

МПК В OII 3/12

Н Olm 11/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.3.035.45 (088.8) Авторы изобретения

М. В. Смирнов, Л. А. Циовкина и И. Я. Любимцева

Заявитель

Институт электрохимии Уральского филиала АН СССР

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОИ РЕГЕНЕРАЦИИ

КИСЛОРОДА ИЗ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

Изобретение относится к регенерации кислорода из углекислого газа в системах жизнеобеспечения с замкнутым циклом.

Известно, что для регенерации кислорода из углекислого газа в качестве электролита используют расплавленную смесь карбонатов натрия, калия и лития, а также карбонат лития с добавками фторидов лития и калия.

При пропускании тока через эти расплавы на катоде выделяется углерод или окись углерода в зависимости от температуры электролиза, а на аноде — смесь углекислого газа и кислорода. Состав этой смеси колеблется по содержанию кислорода в ней от 33 до 70—

80 об. %.

Недостатком таких электролитов является то, что окись лития, образующаяся на катоде при электролизе, выделяется в твердом виде, так как растворимость ее в смесях этих солей невелика. Углекислый газ плохо поглощается электролитом из-за того, что реакция взаимодействия его с окисью лития, находящейся в твердой фазе, затруднена. Для лучшего поглощения углекислый газ нужно многократно барботировать через расплав. В результа. ге накопления окиси лития электролит претерлевает изменения в составе, температура плавления его повышается и течение процесса сильно затрудняется.

Для получения чистого кислорода и увеличения стабильности электролита в качестве последнего предлагается применять систему карбонат лития — окись лития. При температуре 750 С карбонат лития растворяет до

8 вес. % окиси лития. Электролпз таких смесей показывает, что на угольном катоде выделяется углерод, а на аноде из золота при плотностях тока 0,01 — 5 а/с,я- — кислород

10 (98 — 99% ) .

Углекислый газ из внешней системы быстро и no. Ho norton,aeTcH o c uHo-карбонатным расплавом, вследствие чего состав электролита не меняется в ходе электролиза. Образую15 щаяся на катоде окись лития растворяется в электролите. На аноде получают чистый кислород, в то время как известные электролиты дают смесь кислорода и углекислого газа.

20 Для уменьшения коррозионной активности электролита концентрацию окиси лития следует уменьшить. Однако нижний предел ограничен тем, что при высоких плотностях тока на аноде возможно выделение углекислоты.

25 Поэтому в качестве электролита предлагается смесь 96 — 97 вес. % карбоната лития с 3—

4 вес. окиси лития, Анодная плотность тока в таких электролитах 0,01 — 5 а/см2. Катодная плотность тока

30 меняется от 0,01 до 5 а/см . При всех плотно3 стях тока на катоде выделяется углерод. Температура электролиза 740 — 760 С.

Предмет изобретения

1. Электролит для электрохимической регенерации кислорода из углекислого газа на основе расплавленного карбоната лития, отли312621 чающийся тем, что, с целью получения чистого кислорода и увеличения стабильности электролита, в его состав введена окись лития.

2. Электролит по п. 1, отличающийся тем, 5 что его компоненты взяты в следующих количествах: карбонат лития 96 — 97 вес. о7о, окись лития 3 — 4 вес. jo.

Составитель А. Б. Груздев

Редактор Н. Л. Корченко Тсхред Е. Борисова Корректор Л. Б. Бадылама

Заказ 288474 Изд. № 1196 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2