(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221874046.2 (22)申请日 2022.07.20 (73)专利权人 深圳中科翎碳 生物科技有限公司 地址 518106 广东省深圳市光明区新湖街 道圳美社区卓宏大厦3层 (72)发明人 周明新　张小明　 其他发明人请求 不公开姓名　 (74)专利代理 机构 北京博智杰知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 11929 专利代理师 尹春雷 (51)Int.Cl. C25B 9/00(2021.01) C25B 3/26(2021.01) C12M 1/00(2006.01) C12M 1/36(2006.01)C12M 1/04(2006.01) C12M 1/38(2006.01) C12M 1/34(2006.01) (54)实用新型名称 二氧化碳资源化利用集成装置 (57)摘要 本实用新型提出一种二氧化碳资源化利用 集成装置， 其包括电催化反应系统、 合成生物发 酵系统、 控制系统、 支撑架、 外壳， 所述电催化反 应系统和所述合成生物发酵系统分别固定在支 撑架上， 所述电催化反应系统和所述合成生物发 酵系统通过管路连接。 相对于传统的工程化设 备， 其具有 小型化、 集成式、 可移动便携的优势。 权利要求书1页 说明书6页 附图5页 CN 217922346 U 2022.11.29 CN 217922346 U 1.一种二氧化碳资源化利用集成装置， 其特征在于： 包括电催化反应系统、 合成生物发 酵系统、 控制系统、 支撑架、 外壳， 所述电催化反应系统和所述合成生物发酵系统分别固定 在支撑架上； 所述电催化反应系统包括供料装置、 电催化反应装置和混合碳源收集装置， 通过供料 装置向电催化反应装置提供CO2气体、 阴极电解液和阳极电解液， 在电催化反应装置中发生 电化学反应， 反应产物混合有机碳源收集在混合 碳源收集装置内； 所述混合碳源收集装置通过管路连接到所述合成生物发酵系统进行连接， 作为电催化 反应器系统和合成生物发酵系统的连接桥梁； 所述合成生物发酵系统包括生物反应器物料补充罐、 发酵罐、 发酵产物收集装置、 冷水 机和空压 机； 所述控制系统为用于控制电催化反应器系统和合成生物发酵系统中所有的输送泵、 流 量传感器、 压力传感器和电磁阀的信号传输系统， 通过显示屏界面进行 可视化操作。 2.如权利要求1所述二氧化碳资源化利用集成装置， 其特征在于： 所述供料装置包括了 二氧化碳储气罐、 阴极储液 罐和阳极储液 罐。 3.如权利要求2所述二氧化碳资源化利用集成装置， 其特征在于： 所述阴极储液罐、 二 氧化碳储气罐和阳极储液 罐分别通过 连接管路连接 到电催化反应装置的入口处。 4.如权利要求3所述二氧化碳资源化利用集成装置， 其特征在于： 在所述二氧化碳储气 罐和电催化反应装置之间还 包括加热器。 5.如权利要求1所述二氧化碳资源化利用集成装置， 其特征在于： 所述电化学催化反应 装置包括： 端板、 绝缘板、 阴极气体流场板， 阴极气 体扩散电极、 阴极电解液流场板， 交换膜、 阳极气体扩散电极、 阳极电解液流场板和阳极集 流板。 6.如权利要求1所述二氧化碳资源化利用集成装置， 其特征在于： 所述补充罐通过连接 管路连接 到发酵罐上。 7.如权利要求1所述二氧化碳资源化利用集成装置， 其特征在于： 所述冷水机、 空压机 分别与发酵 罐进行连接。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217922346 U 2二氧化碳资源化利用集成装 置 技术领域 [0001]本实用新型 涉及碳中和技 术领域， 具体涉及一种二氧化 碳资源化利用集成装置 。 背景技术 [0002]作为21世纪最艰巨的挑 战之一， 温室效应导致全球气候变暖和海平面上升， 严重 威胁着人类和其他物种的生存空间。 作为主要的温室气体， 减少CO2排放被公认为是缓解或 避免温室效应最直接的举措。 为应对气候变化问题， 开发高效稳定经济环保的减排技术具 有十分重要的意 义。 [0003]目前， 减少碳排放主要有两种途径， 一是转型能源结构， 以低碳或零碳的可再生能 源代替化石能源， 其中以氢能为主， 但因其高昂的成本与氢气储运安全性的问题， 氢能的发 展也任重道远。 二是发展碳捕获、 利用与封存 （CCUS,  Carbon Capture， Utilization  and  Storage） 技术， 将排放的CO2进行收集和捕获并加以资源化利用， 转化为高附加值的燃料和 化学产品， 这样不仅能够实现碳减排， 而且 还能缓解温室效应和能源危机 。 [0004]一方面， 现有的CCUS均为工程项目， 投资成本高， 实施起来工程周期长， 审批复杂， 受应用场地的限制较为严重， 限制了CCUS项目的快速， 有效的市场化推广。 另一方面， 碳捕 获封存与利用技术当中， CO2的利用技术至为关键。 而目前的CO2利用的方式主要有驱油和地 质利用等方式， 只能通过就地工程化管道处理， 而更大的一类利用方式， CO2转化为有价值 的产品因工程投资成本高， 收益并不理想， 作为工程化项目， 往往难以盈利， 限制了其大规 模推广。 [0005]本申请发明人长期致力于电化学催化和生物催化的相关研究， 实现二氧化碳的资 源化利用， 首创电催化和生物催化一体化的电合成体系， 通过电催化高效快速地还原CO2合 成生物反应的液体前驱体， 再利用具有高选择性的菌种强化体系对于高附加值二碳产品的 催化转化能力， 并且在专利申请中202210281897.4已经公开了基于该技术开发的电化学联 动合成生物发酵系统。 [0006]然而现有的这种电化学联动合成生物发酵系统也是工程化项 目， 投资成本高， 需 要满足具体的场地环境， 难以批量化， 规模化， 便携式的推广应用。 因此， 如何开发小型化、 集成式、 可移动便携设备 是行业亟待解决的问题。 发明内容 [0007]本实用新型的目的是提供一种二氧化碳资源化利用集成装置， 相对于传统的工程 化设备， 其具有 小型化、 集成式、 可移动便携的优势。 [0008]为解决上述技术问题， 本实用新型提供一种二氧化碳资源化利用集成装置， 其包 括电催化反应系统、 合成生物发酵系统、 控制系统、 支撑架、 外壳， 所述电催 化反应系统和所 述合成生物发酵系统分别固定在支撑架上。 [0009]所述电催化反应系统包括供料装置、 电催化反应装置和混合碳源收集装置， 通过 供料装置向电催化反应装置提供CO2气体、 阴极电解液和阳极电解液， 在电催化反应装置中说　明　书 1/6 页 3 CN 217922346 U 3