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专利名称：碳基产品制备系统及制备碳基产品的方法

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202111529613.0

专利申请（专利权）人：新奥开云优惠体育网页版入口发展有限公司
权利人地址：河北省廊坊市开发区广阳道北

专利发明（设计）人：毛燕东,唐上峰,野田,马丽荣,王俊美

专利摘要：本公开涉及一种碳基产品制备系统及制备碳基产品的方法，该碳基产品制备系统包括二氧化碳捕获装置、二氧化碳电催化转化装置以及一氧化碳电催化转化装置。其中，二氧化碳捕获装置对二氧化碳烟气进行捕获分离，以获得二氧化碳。二氧化碳电催化转化装置对二氧化碳进行电催化转化以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物，一氧化碳电催化转化装置对一氧化碳气体混合物进行电催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物，从而将化石能源使用过程中排放的二氧化碳转化为可使用的碳基产品，达到零碳排放的同时实现电能到化学能的转换与存储。

主权利要求：
1.一种碳基产品制备系统，其特征在于，包括二氧化碳捕获装置(2)、二氧化碳电催化转化装置(3)以及一氧化碳电催化转化装置(4)；
所述二氧化碳捕获装置(2)用于对二氧化碳烟气进行捕获分离，以获得二氧化碳，所述二氧化碳捕获装置(2)具有可供所述二氧化碳排出的二氧化碳出口(22)；
所述二氧化碳电催化转化装置(3)具有可供二氧化碳和水分进入的第一入口(31)，所述二氧化碳电催化转化装置(3)用于对所述二氧化碳进行电催化转化以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物；所述二氧化碳电催化装置具有可供所述一氧化碳气体混合物排出的第一出口(32)以及可供所述第一电解混合物排出的第二出口(33)；
所述一氧化碳电催化转化装置(4)具有可供所述一氧化碳气体混合物和水分进入的第二入口(41)，且所述第二入口(41)与所述第一出口(32)连通；所述一氧化碳电催化转化装置(4)用于对所述一氧化碳气体混合物进行电催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物；所述一氧化碳电催化转化装置(4)具有可供所述碳基产品排出的第五出口(42)以及可供所述第二电解混合物排出的第六出口(43)。
2.根据权利要求1所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述二氧化碳电催化转化装置(3)包括多个第一电解池，各所述第一电解池包括彼此电连接的第一阴极板(341)、第一阳极板(342)以及第一膜电极组件(343)；所述第一阴极板(341)的一端形成所述第一入口(31)，所述第一阴极板(341)的另一端形成所述第一出口(32)；所述第一阳极板(342)的一端具有与可供第一电解液进入的第一电解液入口(344)，所述第一阳极板(342)的另一端形成所述第二出口(33)。
3.根据权利要求2所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述一氧化碳电催化转化装置(4)包括多个第二电解池，各所述第二电解池包括彼此电连接的第二阴极板(441)、第二阳极板(442)以及第二膜电极组件(443)；所述第二阴极板(441)的一端形成所述第二入口(41)，所述第二阴极板(441)的另一端形成所述第五出口(42)；所述第二阳极板(442)的一端具有与可供第二电解液进入的第二电解液入口(444)，所述第二阳极板(442)的另一端形成所述第六出口(43)。
4.根据权利要求3所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述第一膜电极组件(343)和所述第二膜电极组件(443)均包括设于气体扩散层、阴极催化剂层以及隔膜；所述隔膜用于将所述第一电解池分隔为第一阴极侧(346)和第一阳极侧(345)，和/或，所述隔膜用于将所述第二电解池分隔为第二阴极侧(446)和第二阳极侧(445)。
5.根据权利要求3所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述第一电解池和所述第二电解池均包括光线角度调节器(8)以及光透射隔板(9)；所述光线角度调节器(8)位于所述光透射隔板(9)的远离所述第一入口(31)或所述第二入口(41)的一端，用于对光线的照射角度进行调整。
6.根据权利要求1至5任一项所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述二氧化碳电催化转化装置(3)包括二氧化碳电催化转化单元(34)以及第一气液分离干燥单元；所述第一入口(31)和所述第一出口(32)均设于所述二氧化碳电催化转化单元(34)上，所述第一气液分离干燥单元具有与所述第一出口(32)连通的第三入口(35)、与所述二氧化碳电催化转化单元(34)连通的第三出口(37)以及与所述第二入口(41)连通的第四出口(36)；
所述二氧化碳电催化转化单元(34)用于对所述二氧化碳进行电催化转化，以生成所述一氧化碳气体混合物和所述第一电解混合物；
所述第一气液分离干燥单元用于对所述一氧化碳气体混合物进行分离，以使分离出的二氧化碳混合物干燥后经所述第三出口(37)回送至所述二氧化碳电催化转化单元(34)内，且使分离后的所述一氧化碳气体混合物经所述第四出口(36)送至所述一氧化碳电催化转化装置(4)内。
7.根据权利要求6所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述第一气液分离干燥单元包括彼此连通的第一气液分离器(381)以及第一干燥器(382)；所述第三入口(35)设于所述第一气液分离器(381)上，所述第三出口(37)以及所述第四出口(36)均设于所述第一干燥器(382)上；
所述第一气液分离器(381)用于对所述一氧化碳气体混合物进行分离，以分离出所述一氧化碳气体混合物中的所述二氧化碳混合物；所述第一干燥器(382)用于对所述二氧化碳混合物和所述一氧化碳气体混合物进行干燥。
8.根据权利要求7所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述二氧化碳电催化转化装置(3)还包括第一阴极产物冷却器(391)和第一阳极产物冷却组件(392)；
所述第一阴极产物冷却器(391)的一端与所述第一出口(32)连通，所述第一阴极产物冷却器(391)的另一端与所述第三入口(35)连通；
所述第一阳极产物冷却组件(392)的一端与所述第二出口(33)连通，所述第一阳极产物冷却组件的另一端与所述二氧化碳电催化转化单元(34)连通；所述第一阳极产物冷却组件(392)用于对所述第一电解混合物进行冷却分离，且使得分离出的第一电解液回送至所述二氧化碳电催化转化单元(34)内。
9.根据权利要求6所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述二氧化碳电催化转化装置(3)还包括第一产物循环单元(3925)，所述第一产物循环单元(3925)的一端与所述第三出口(37)连通，所述第一产物循环单元(3925)的另一端与所述二氧化碳电催化转化单元(34)连通。
10.根据权利要求6所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述第四出口(36)与所述第二入口(41)之间还设置有氢气分离单元(6)，所述氢气分离单元(6)具有与所述第四出口(36)连通的氢气分离入口(61)、与所述第二入口(41)连通的氢气分离出口(62)以及与外部连通的氢气排出口(63)；
所述氢气分离单元(6)用于对所述一氧化碳混合物中的氢气进行分离以获得氢气以及一氧化碳，且使得所述一氧化碳经所述氢气分离出口(62)输送至所述一氧化碳电催化转化装置(4)内，使得所述氢气经所述氢气排出口(63)排出。
11.根据权利要求10所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述氢气分离出口(62)与所述第二入口(41)之间设置二氧化碳脱除单元(65)，所述二氧化碳脱除单元(65)具有与所述氢气分离出口(62)连通的脱碳入口(651)以及与所述第二入口(41)连通的脱碳出口(652)，所述二氧化碳脱除单元(65)用于对所述一氧化碳进中的二氧化碳行脱除处理。
12.根据权利要求6所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述一氧化碳电催化转化装置(4)包括一氧化碳电催化转化单元(44)以及第二气液分离干燥单元；
所述第二入口(41)设于所述一氧化碳电催化转化单元(44)上；所述一氧化碳电催化转化单元(44)用于对所述一氧化碳气体混合物进行电催化转化，以生成所述碳基产品和所述第二电解混合物；所述一氧化碳电催化转化单元(44)具有可供所述碳基产品排出的第五出口(42)以及可供所述第二电解混合物排出的第六出口(43)；
所述第二气液分离干燥单元具有与所述第五出口(42)连通的第五入口(47)、与所述一氧化碳电催化转化单元(44)连通的第七出口(45)以及与外部连通的第八出口(46)；
所述第二气液分离干燥单元用于对所述碳基产品进行分离，以使分离出的所述一氧化碳混合物干燥后经所述第七出口(45)回送至所述一氧化碳电催化转化单元(44)内，且使分离后的所述碳基产品经所述第八出口(46)排出。
13.根据权利要求12所述的碳基产品制备系统，其特征在于，还包括气体分离单元(7)，所述气体分离单元(7)具有与所述第八出口(46)连通的第四入口(72)、与所述一氧化碳电催化转化单元(44)连通的第九出口(71)以及与外部连通的第十出口(73)；
所述气体分离单元(7)用于对所述碳基产品进行气体分离以获得一氧化碳、氢气和乙烯，且使得所述乙烯和所述氢气经所述第十出口(73)排出，所述一氧化碳经所述第九出口(71)回送至所述一氧化碳电催化转化单元(44)内。
14.根据权利要求13所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述第二气液分离干燥单元包括彼此连通的第二气液分离器(471)以及第二干燥器(472)；所述第五入口(47)设于所述第二气液分离器(471)上，所述第七出口(45)以及所述第八出口(46)均设于所述第二干燥器(472)上；
所述第二气液分离器(471)用于对所述碳基产品进行分离，以分离出所述碳基产品中的所述一氧化碳混合物和液相产物；所述第二干燥器(472)用于对所述一氧化碳混合物和所述碳基产品进行干燥。
15.根据权利要求14所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述一氧化碳电催化转化装置(4)还包括精馏单元(473)，所述精馏单元(473)的精馏入口(4731)与所述第二气液分离器(471)连通，用于对所述液相产物进行提纯，以获得乙醇产物。
16.根据权利要求14所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述一氧化碳电催化转化装置(4)还包括第二阴极产物冷却器(481)和第二阳极产物冷却组件(482)；
所述第二阴极产物冷却器(481)的一端与所述第五出口(42)连通，所述第二阴极产物冷却器(481)的另一端与第五入口(47)连通；所述第二阳极产物冷却组件(482)的一端与所述第六出口(43)连通，所述第二阳极产物冷却组件的另一端与所述一氧化碳电催化转化单元(44)连通；所述第二阳极产物冷却组件(482)用于对所述第二电解混合物进行冷却分离，且使得分离出的第二电解液回送至所述一氧化碳电催化转化单元(44)内。
17.根据权利要求12所述的碳基产品制备系统，其特征在于，所述一氧化碳电催化转化装置(4)还包括第二产物循环单元(4825)，所述第二产物循环单元(4825)的一端与所述第七出口(45)连通，所述第二产物循环单元(4825)的另一端与所述一氧化碳电催化转化单元(44)连通。
18.一种利用如权利要求1至17任一项所述的碳基产品制备系统制备碳基产品的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将二氧化碳烟气送至所述二氧化碳捕获装置中进行捕集，以分离出二氧化碳；
将分离出的所述二氧化碳与水分混合后送至所述二氧化碳电催化转化装置中进行电催化转化，以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物；
将所述一氧化碳气体混合物与水分混合后送至所述一氧化碳电催化转化装置中进行催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物。
19.根据权利要求18所述的制备碳基产品的方法，其特征在于，所述将分离出的所述二氧化碳与水分混合后送至所述二氧化碳电催化转化装置中进行电催化转化，以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物的方法包括：向所述二氧化碳电催化转化装置的第一阳极侧通入第一电解液，且向所述二氧化碳电催化转化装置的第一阴极侧通入二氧化碳，以使得所述二氧化碳在所述第一阴极侧发生还原反应以生成所述一氧化碳气体混合物，且所述第一电解液在所述第一阳极侧发生析氧反应，并生成所述第一电解混合物；
将所述第一电解混合物通入至第一氧气分离器中进行分离，以获得氧气和所述第一电解液，并将获得的所述第一电解液回送至第一电解液储罐内；
获取回送至所述第一电解液储罐内的所述第一电解液的第一浓度和第一PH值，并根据所述第一浓度和所述第一PH值控制通过所述第一电解液储罐上的第一电解液补充口向所述第一电解液储罐内补充的新鲜的第一电解液的补充量；
将所述第一电解液储罐内的所述第一电解液送至所述二氧化碳电催化转化装置的所述第一阳极侧。
20.根据权利要求18所述的制备碳基产品的方法，其特征在于，所述将所述一氧化碳气体混合物与水分混合后送至所述一氧化碳电催化转化装置中进行催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物的方法包括：向所述一氧化碳电催化转化装置的第二阳极侧通入第二电解液，且向所述一氧化碳电催化转化装置的第二阴极侧通入所述一氧化碳气体混合物，以使得所述一氧化碳气体混合物在所述第二阴极侧发生还原反应以生成所述碳基产品，且所述第二电解液在所述第二阳极侧发生析氧反应，并生成所述第二电解混合物；
将所述第二电解混合物通入至第二氧气分离器中进行分离，以获得氧气和所述第二电解液，并将获得的所述第二电解液输送至第二电解液储罐内；
获取回送至所述第二电解液储罐内的所述第二电解液的第二浓度和第二PH值，并根据所述第二浓度和所述第二PH值控制通过所述第二电解液储罐上的第二电解液补充口向所述第二电解液储罐内补充的新鲜的第二电解液的补充量；
将所述第二电解液储罐内的所述第二电解液回送至所述一氧化碳电催化转化装置的所述第二阳极侧。 说明书 : 碳基产品制备系统及制备碳基产品的方法技术领域[0001] 本公开涉及碳基产品制备技术领域，尤其涉及一种碳基产品制备系统及制备碳基产品的方法。背景技术[0002] 实现碳达峰和碳中和的关键是实现能源结构的清洁化，提高可再生能源比例。但太阳能、风能等可再生能源受季节、时间影响具有波动性大、不稳定的特点，因此存在上网、并网难的难题，可再生能源利用率低，“弃风”、“弃光”的问题频有发生。为了实现降低碳排放，必须减少化石能源的使用，而化石能源对保障能源系统安全、稳定长期具有不可取代的作用。[0003] 因此，如何将化石能源使用过程中排放的二氧化碳转化为可使用的碳基产品，达到零碳排放的同时实现电能到化学能的转换与存储，是本申请主要要解决的问题。发明内容[0004] 为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种碳基产品制备系统及制备碳基产品方法。[0005] 第一方面，本公开提供了一种碳基产品制备系统，包括二氧化碳捕获装置、二氧化碳电催化转化装置以及一氧化碳电催化转化装置；[0006] 所述二氧化碳捕获装置用于对二氧化碳烟气进行捕获分离，以获得二氧化碳，所述二氧化碳捕获装置具有可供所述二氧化碳排出的二氧化碳出口；[0007] 所述二氧化碳电催化转化装置具有可供二氧化碳和水分进入的第一入口，所述二氧化碳电催化转化装置用于对所述二氧化碳进行电催化转化以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物；所述二氧化碳电催化装置装置具有可供所述一氧化碳气体混合物排出的第一出口以及可供所述第一电解混合物排出的第二出口；[0008] 所述一氧化碳电催化转化装置具有可供所述一氧化碳气体混合物和水分进入的第二入口，且所述第二入口与所述第一出口连通；所述一氧化碳电催化转化装置用于对所述一氧化碳气体混合物进行电催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物；所述一氧化碳电催化转化装置具有可供所述碳基产品排出的第五出口以及可供所述第二电解混合物排出的第六出口。[0009] 根据本公开的一种实施例，所述二氧化碳电催化转化装置包括多个第一电解池，各所述第一电解池包括彼此电连接的第一阴极板、第一阳极板以及第一膜电极组件；所述第一阴极板的一端形成所述第一入口，所述第一阴极板的另一端形成所述第一出口；所述第一阳极板的一端具有与可供第一电解液进入的第一电解液入口，所述第一阳极板的另一端形成所述第二出口。[0010] 根据本公开的一种实施例，所述一氧化碳电催化转化装置包括多个第二电解池，各所述第二电解池包括彼此电连接的第二阴极板、第二阳极板以及第二膜电极组件；所述第二阴极板的一端形成所述第二入口，所述第二阴极板的另一端形成所述第五出口；所述第二阳极板的一端具有与可供第二电解液进入的第二电解液入口，所述第二阳极板的另一端形成所述第六出口。[0011] 根据本公开的一种实施例，所述第一膜电极组件和所述第二膜电极组件均包括设于气体扩散层、阴极催化剂层以及隔膜；所述隔膜用于将所述第一电解池分隔为第一阴极侧和第一阳极侧，和/或，所述隔膜用于将所述第二电解池分隔为第二阴极侧和第二阳极侧。[0012] 根据本公开的一种实施例，所述第一电解池和所述第二电解池均包括光线角度调节器以及光透射隔板；所述光线角度调节器位于所述光透射隔板的远离所述第一入口或所述第二入口的一端，用于对光线的照射角度进行调整。[0013] 根据本公开的一种实施例，所述二氧化碳电催化转化装置包括二氧化碳电催化转化单元以及第一气液分离干燥单元；所述第一入口和所述第一出口均设于所述二氧化碳电催化转化单元上，所述第一气液分离干燥单元具有与所述第一出口连通的第三入口、与所述二氧化碳电催化转化单元连通的第三出口以及与所述第二入口连通的第四出口；[0014] 所述二氧化碳电催化转化单元用于对所述二氧化碳进行电催化转化，以生成所述一氧化碳气体混合物和所述第一电解混合物；[0015] 所述第一气液分离干燥单元用于对所述一氧化碳气体混合物进行分离，以使分离出的二氧化碳混合物干燥后经所述第三出口回送至所述二氧化碳电催化转化单元内，且使分离后的所述一氧化碳气体混合物经所述第四出口送至所述一氧化碳电催化转化装置内。[0016] 根据本公开的一种实施例，所述第一气液分离干燥单元包括彼此连通的第一气液分离器以及第一干燥器；所述第三入口设于所述第一气液分离器上，所述第三出口以及所述第四出口均设于所述第一干燥器上；[0017] 所述第一气液分离器用于对所述一氧化碳气体混合物进行分离，以分离出所述一氧化碳气体混合物中的所述二氧化碳混合物；所述第一干燥器用于对所述二氧化碳混合物和所述一氧化碳气体混合物进行干燥。[0018] 根据本公开的一种实施例，所述二氧化碳电催化转化装置还包括第一阴极产物冷却器和第一阳极产物冷却组件；[0019] 所述第一阴极产物冷却器的一端与所述第一出口连通，所述第一阴极产物冷却器的另一端与所述第三入口连通；[0020] 所述第一阳极产物冷却组件的一端与所述第二出口连通，所述第一阳极产物冷组件的另一端与所述二氧化碳电催化转化单元连通；所述第一阳极产物冷却组件用于对所述第一电解混合物进行冷却分离，且使得分离出的第一电解液回送至所述二氧化碳电催化转化单元内。[0021] 根据本公开的一种实施例，所述二氧化碳电催化转化装置还包括第一产物循环单元，所述第一产物循环单元的一端与所述第三出口连通，所述第一产物循环单元的另一端与所述二氧化碳电催化转化单元连通。[0022] 根据本公开的一种实施例，所述第四出口与所述第二入口之间还设置有氢气分离单元，所述氢气分离单元具有与所述第四出口连通的氢气分离入口、与所述第二入口连通的氢气分离出口以及与外部连通的氢气排出口；[0023] 所述氢气分离单元用于对所述一氧化碳混合物中的氢气进行分离以获得氢气以及一氧化碳，且使得所述一氧化碳经所述氢气分离出口输送至所述一氧化碳电催化转化装置内，使得所述氢气经所述氢气排出口排出。[0024] 根据本公开的一种实施例，所述氢气分离出口与所述第二入口之间设置二氧化碳脱除单元，所述二氧化碳脱除单元具有与所述氢气分离出口连通的脱碳入口以及与所述第二入口连通的脱碳出口，所述二氧化碳脱除单元用于对所述一氧化碳进中的二氧化碳行脱除处理。[0025] 根据本公开的一种实施例，所述一氧化碳电催化转化装置包括一氧化碳电催化转化单元以及第二气液分离干燥单元；[0026] 所述第二入口设于所述一氧化碳电催化转化单元上；所述一氧化碳电催化转化单元用于对所述一氧化碳气体混合物进行电催化转化，以生成所述碳基产品和所述第二电解混合物；所述一氧化碳电催化转化单元具有可供所述碳基产品排出的第五出口以及可供所述第二电解混合物排出的第六出口；[0027] 所述第二气液分离干燥单元具有与所述第五出口连通的第五入口、与所述一氧化碳电催化转化单元连通的第七出口以及与外部连通的第八出口；[0028] 所述第二气液分离干燥单元用于对所述碳基产品进行分离，以使分离出的所述一氧化碳混合物干燥后经所述第七出口回送至所述一氧化碳电催化转化单元内，且使分离后的所述碳基产品经所述第八出口排出。[0029] 根据本公开的一种实施例，还包括气体分离单元，所述气体分离单元具有与所述第八出口连通的第四入口、与所述一氧化碳电催化转化单元连通的第九出口以及与外部连通的第十出口；[0030] 所述气体分离单元用于对所述碳基产品进行气体分离以获得一氧化碳、氢气和乙烯，且使得所述乙烯和所述氢气经所述第十出口排出，所述一氧化碳经所述第九出口回送至所述一氧化碳电催化转化单元内。[0031] 根据本公开的一种实施例，所述第二气液分离干燥单元包括彼此连通的第二气液分离器以及第二干燥器；所述第五入口设于所述第二气液分离器上，所述第七出口以及所述第八出口均设于所述第二干燥器上；[0032] 所述第二气液分离器用于对所述碳基产品进行分离，以分离出所述碳基产品中的所述一氧化碳混合物；所述第二干燥器用于对所述一氧化碳混合物和所述碳基产品进行干燥。[0033] 根据本公开的一种实施例，所述一氧化碳电催化转化装置还包括精馏单元，所述精馏单元的精馏入口与所述第二气液分离器连通，用于对所述液相产物进行提纯，以获得乙醇产物。[0034] 根据本公开的一种实施例，所述一氧化碳电催化转化装置还包括第二阴极产物冷却器和第二阳极产物冷却组件；[0035] 所述第二阴极产物冷却器的一端与所述第五出口连通，所述第二阴极产物冷却器的另一端与第五入口连通；所述第二阳极产物冷却组件的一端与所述第六出口连通，所述第二阳极产物冷组件的另一端与所述一氧化碳电催化转化单元连通；所述第二阳极产物冷却组件用于对所述第二电解混合物进行冷却分离，且使得分离出的第二电解液回送至所述一氧化碳电催化转化单元内。[0036] 根据本公开的一种实施例，所述一氧化碳电催化转化装置还包括第二产物循环单元，所述第二产物循环单元的一端与所述第七出口连通，所述第二产物循环单元的另一端与所述一氧化碳电催化转化单元连通。[0037] 第二方面，本公开提供了一种制备碳基产品的方法，包括如下步骤：[0038] 将二氧化碳烟气送至所述二氧化碳捕获装置中进行捕集，以分离出二氧化碳；[0039] 将分离出的所述二氧化碳与水分混合后送至所述二氧化碳电催化转化装置中进行电催化转化，以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物；[0040] 将所述一氧化碳气体混合物与水分混合后送至所述一氧化碳电催化转化装置中进行催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物。[0041] 根据本公开的一种实施例，所述将分离出的所述二氧化碳与水分混合后送至所述二氧化碳电催化转化装置中进行电催化转化，以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物的方法包括：[0042] 向所述二氧化碳电催化转化装置的第一阳极侧通入第一电解液，且向所述二氧化碳电催化转化装置的第一阴极侧通入二氧化碳，以使得所述二氧化碳在所述第一阴极侧发生还原反应以生成所述一氧化碳气体混合物，且所述第一电解液在所述第一阳极侧发生析氧反应，并生成所述第一电解混合物；[0043] 将所述第一电解混合物通入至第一氧气分离器中进行分离，以获得氧气和所述第一电解液，并将获得的所述第一电解液回送至第一电解液储罐内；[0044] 获取回送至所述第一电解液储罐内的所述第一电解液的第一浓度和第一PH值，并根据所述第一浓度和所述第一PH值控制通过所述第一电解液储罐上的第一电解液补充口向所述第一电解液储罐内补充的新鲜的第一电解液的补充量；[0045] 将所述第一电解液储罐内的所述第一电解液回送至所述二氧化碳电催化转化装置的所述第一阳极侧。[0046] 根据本公开的一种实施例，所述将所述一氧化碳气体混合物与水分混合后送至所述一氧化碳电催化转化装置中进行催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物的方法包括：[0047] 向所述一氧化碳电催化转化装置的第二阳极侧通入第二电解液，且向所述一氧化碳电催化转化装置的第二阴极侧通入所述一氧化碳气体混合物，以使得所述一氧化碳气体混合物在所述第二阴极侧发生还原反应以生成所述碳基产品，且所述第二电解液在所述第二阳极侧发生析氧反应，并生成所述第二电解混合物；[0048] 将所述第二电解混合物通入至第二氧气分离器中进行分离，以获得氧气和所述第二电解液，并将获得的所述第二电解液输送至第二电解液储罐内；[0049] 获取回送至所述第二电解液储罐内的所述第二电解液的第二浓度和第二PH值，并根据所述第二浓度和所述第二PH值控制通过第二电解液储罐上的第二电解液补充口向所述第二电解液储罐内补充的新鲜的第二电解液的补充量；[0050] 将所述第二电解液储罐内的所述第二电解液回送至所述一氧化碳电催化转化装置的所述第二阳极侧。[0051] 本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：[0052] 本公开提供了一种碳基产品制备系统及制备碳基产品的方法，该碳基产品制备系统包括二氧化碳捕获装置、二氧化碳电催化转化装置以及一氧化碳电催化转化装置。其中，二氧化碳捕获装置对二氧化碳烟气进行捕获分离，以获得二氧化碳。二氧化碳电催化转化装置对二氧化碳进行电催化转化以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物，一氧化碳电催化转化装置对一氧化碳气体混合物进行电催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物，从而将化石能源使用过程中排放的二氧化碳转化为可使用的碳基产品，达到零碳排放的同时实现电能到化学能的转换与存储。附图说明[0053] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。[0054] 为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0055] 图1为本公开实施例所述碳基产品制备系统的结构示意图；[0056] 图2?1为本公开实施例所述碳基产品制备系统的二氧化碳电催化转化装置的第一种电解池的结构示意图；[0057] 图2?2为本公开实施例所述碳基产品制备系统的二氧化碳电催化转化装置的第二种电解池的结构示意图；[0058] 图3?1为本公开实施例所述碳基产品制备系统的一氧化碳电催化转化装置的第一种电解池的结构示意图；[0059] 图3?2为本公开实施例所述碳基产品制备系统的一氧化碳电催化转化装置的第二种电解池的结构示意图；[0060] 图4为本公开实施例所述碳基产品的制备方法的方法流程图。[0061] 其中，1、化石能源利用装置；11、二氧化碳烟气出口；2、二氧化碳捕获装置；21、捕获入口；22、二氧化碳出口；23、二氧化碳缓存罐；24、脱硫罐；25、第一加湿罐；3、二氧化碳电催化转化装置；31、第一入口；32、第一出口；33、第二出口；34、二氧化碳电催化转化单元；341、第一阴极板；342、第一阳极板；343、第一膜电极组件；344、第一电解液入口；345、第一阳极侧；346、第一阴极侧；347、第一膜电极组件隔膜；348、第一膜电极组件催化剂层；35、第三入口；36、第四出口；37、第三出口；381、第一气液分离器；382、第一干燥器；391、第一阴极产物冷却器；392、第一阳极产物冷却组件；3921、第一阳极产物冷却器；3922、第一氧气分离器；3923、第一电解液循环泵；3924、第一电解液储罐；3925、第一产物循环单元；4、一氧化碳电催化转化装置；41、第二入口；42、第五出口；43、第六出口；44、一氧化碳电催化转化单元；441、第二阴极板；442、第二阳极板；443、第二膜电极组件；444、第二电解液入口；445、第二阳极侧；446、第二阴极侧；447、第二膜电极组件隔膜；448、第二膜电极组件催化剂层；45、第七出口；46、第八出口；47、第五入口；471、第二气液分离器；472、第二干燥器；473、精馏单元；4731、精馏入口；481、第二阴极产物冷却器；482、第二阳极产物冷却组件；4821、第二阳极产物冷却器；4822、第二氧气分离器；4823、第二电解液循环泵；4824、第二电解液储罐；4825、第二产物循环单元；49、第二加湿罐；5、可再生能源发电装置；6、氢气分离单元；61、氢气分离入口；62、氢气分离出口；63、氢气排出口；64、一氧化碳缓存罐；65、二氧化碳脱除单元；651、脱碳入口；652、脱碳出口；7、气体分离单元；71、第九出口；72、第四入口；73、第十出口；8、光线角度调节器；9、光透射隔板；91、电压；92、阳极涂覆催化剂钛网层。具体实施方式[0062] 为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0063] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。[0064] 实施例一[0065] 参照图1所示，本实施例提供了一种碳基产品制备系统，包括化石能源利用装置1、二氧化碳捕获装置2、二氧化碳电催化转化装置3以及一氧化碳电催化转化装置4。[0066] 其中，化石能源利用装置1用于对化石能源进行转化利用以生成含二氧化碳烟气。具体实现时，该化石能源利用装置1包括燃煤发电单元、钢铁冶炼炉及炼焦化工单元、水泥煅烧炉、建材冶炼炉、煤化工、石油化工、天然气化工转化炉等，这些装置会产生含二氧化碳热烟气，经净化降温后得到低温二氧化碳烟气，送入后续二氧化碳捕获装置2中进行二氧化碳分离与捕获。[0067] 其中，二氧化碳捕获装置2的捕获入口21与化石能源利用装置1的二氧化碳烟气出口11连通，二氧化碳捕获装置2用于对二氧化碳烟气进行捕获分离，以获得二氧化碳，二氧化碳捕获装置2具有可供二氧化碳排出的二氧化碳出口22。[0068] 具体实现时，可以根据含氧化碳烟气中的二氧化碳浓度的不同，采用不同的二氧化碳捕获装置2及工艺进行捕集。示例性的，可以采用吸收法、吸附法、膜分离法等进行捕集。[0069] 示例性的，采用吸收法的二氧化碳捕获装置2包括烟气预处理单元、吸收塔、再生塔、排气洗涤系统、溶液再沸器、产品气冷凝器、气液分离器、压缩机等。示例性的，采用吸收法的二氧化碳捕获装置2包括烟气除尘单元、吸附塔、压缩机等。示例性的，采用膜分离法的二氧化碳捕获装置2包括气体净化单元、膜分离组件等。捕集后的二氧化碳经压缩机送至下游进行二氧化碳转化利用。[0070] 本实施例中，二氧化碳捕获装置2与二氧化碳电催化转化装置3之间还设置有二氧化碳缓存罐23，即二氧化碳捕获装置2分离出的二氧化碳可以存储至二氧化碳缓存罐23内，然后可以将二氧化碳缓存罐23内存储的二氧化碳继续输送至脱硫罐24内，从而去除二氧化碳中混入的硫化物(比如二氧化硫)等成分，确保硫化物的含量在10ppm以下，避免后续利用过程中硫化物含量过高导致电催化转化过程中的催化剂失活。然后将脱硫后的二氧化碳输送至第一加湿罐25中进行加湿后送至二氧化碳电催化转化装置3内进行电催化转化，对二氧化碳进行加湿，从而使其携带一定的水分可以保证二氧化碳在二氧化碳电催化转化装置3内的充分反应，水分可以作为电催化转化的反应物或者传递氢质子的载体。需要说明的是，不能直接向二氧化碳电催化转化装置3内通入水，而只能携带少量水分的方式，因为水过量会影响二氧化碳气体的扩散和分布，导致二氧化碳的反应不充分且反应速率降低。[0071] 或者，也可以为直接将脱硫后的二氧化碳直接输送至二氧化碳电催化转化装置3内，并使得输送至二氧化碳电催化转化装置3内的二氧化碳以及水分在二氧化碳电催化转化装置3内进行混合。[0072] 即就是，二氧化碳电催化转化装置3具有可供二氧化碳和水分进入的第一入口31，二氧化碳电催化转化装置3用于对二氧化碳进行电催化转化以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物。二氧化碳电催化装置装置具有可供一氧化碳气体混合物排出的第一出口32以及可供第一电解混合物排出的第二出口33。也就是说，二氧化碳电催化转化装置3通过对二氧化碳进行电催化转化，从而将化石能源利用装置1产生的二氧化碳转化为一氧化碳。[0073] 需要说明的是，二氧化碳电催化转化装置3对二氧化碳进行电催化转化后生成的一氧化碳气体混合物是以一氧化碳为主的混合物，其具体报刊二氧化碳、二氧化碳、氢气、少量水以及蒸汽等。[0074] 其中，一氧化碳电催化转化装置4具有可供水分进入的第二入口41，且第二入口41与第一出口32连通；一氧化碳电催化转化装置4用于对一氧化碳气体混合物进行电催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物，从而将化石能源使用过程中排放的二氧化碳转化为可使用的碳基产品，达到零碳排放的同时实现电能到化学能的转换与存储。[0075] 需要说明的是，一氧化碳电催化转化装置4对一氧化碳气体混合物进行电催化转化生成的碳基产品，碳基产品是主要以C2(乙烯、乙醇、乙酸等)为主的产物，并包含CO、H2、乙烯、乙醇、少量水或蒸汽等。[0076] 本实施例中，二氧化碳电催化转化装置3以及一氧化碳电催化转化装置4所需的电能均可以通过可再生能源发电装置5供电，从而可以对可再生能源发电装置5产生的废电进行利用，以节省能源。[0077] 具体实现时，可再生能源发电装置5包括太阳能、水力能、风能、地热能、潮汐能等不产生碳排放的可再生能源发电装置5。此外，可再生能源发电装置5可为单一能源或组合形式。[0078] 示例性的，可再生能源发电装置5为光伏发电时，光伏发电系统具体可以包括：光伏方阵、蓄电解池组及控制器、配电柜和太阳跟踪控制系统等，因光伏发电直接为直流电，可直接用于后续的二氧化碳电催化转化装置3以及一氧化碳电催化转化装置4，无需在中间环节设置整流器。[0079] 示例性的，可再生能源发电装置5为风力发电时，风力发电系统具体可以包括：塔架、发电机、齿轮增速器、变桨偏航系统、桨叶、联轴器、电控系统等，风力发电为交流电，后续通过整流器将交流电转化为直流电，再用于二氧化碳电催化转化装置3以及一氧化碳电催化转化装置4使用。[0080] 具体实现时，一氧化碳电催化转化装置4具有可供碳基产品排出的第五出口42以及可供第二电解混合物排出的第六出口43，通过第五出口42将碳基产品排出去进行收集或者分离等。[0081] 具体实现时，二氧化碳电催化转化装置3包括二氧化碳电催化转化单元34以及第一气液分离干燥单元。第一入口31和第一出口32均设于二氧化碳电催化转化单元34上，第一气液分离干燥单元具有与第一出口32连通的第三入口35、与二氧化碳电催化转化单元34连通的第三出口37以及与第二入口41连通的第四出口36。[0082] 也就是说，二氧化碳电催化转化装置3用于对二氧化碳捕获装置2分离出的二氧化碳进行电催化转化从而生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物，然后通过第一出口32将一氧化碳气体混合物送入至第一气液分离干燥单元中进行分离并干燥，经分离出的二氧化碳混合物则通过第三出口37回送至二氧化碳电催化转化单元34内进行电催化转化；而分离后的一氧化碳气体混合物则经第四出口36送入至后续的一氧化碳电催化转化装置4内进行催化转化以生成可利用的碳基产品。[0083] 具体实现时，第一气液分离干燥单元包括彼此连通的第一气液分离器381以及第一干燥器382；第三入口35设于第一气液分离器381上，第三出口37以及第四出口36均设于第一干燥器382上。[0084] 也就是说，一氧化碳气体混合物经第一出口32排出后进入至第一气液分离器381中进行分离，以分离出一氧化碳气体混合物中的二氧化碳混合物，然后分离出的二氧化碳混合物以及分离后的一氧化碳气体混合物则进入至第一干燥器382中进行干燥，二氧化碳混合物干燥完成后可以经第三出口37回送至二氧化碳电催化转化单元34内进行催化转化，而一氧化碳气体混合物则经第四出口36排至一氧化碳电催化转化装置4内进行后续的电催化转化。[0085] 具体实现时，二氧化碳电催化转化装置3还包括第一阴极产物冷却器391和第一阳极产物冷却组件392。[0086] 其中，第一阴极产物冷却器391的一端与第一出口32连通，第一阴极产物冷却器391的另一端与第三入口35连通。[0087] 其中，第一阳极产物冷却组件392的一端与第二出口33连通，第一阳极产物冷组件的另一端与二氧化碳电催化转化单元34连通。第一阳极产物冷却组件392用于对第一电解混合物进行冷却分离，且使得分离出的第一电解液回送至二氧化碳电催化转化单元34内。[0088] 也就是说，二氧化碳电催化转化单元34内进行电催化转化后生成的一氧化碳气体混合物经第一出口32排至第一阴极产物冷却器391中进行冷却后再输送至第一气液分离器381中进行分离；而二氧化碳电催化转化单元34内进行电催化转化后生成的第一电解混合物则经第二出口33排至第一阳极产物冷却组件392中进行后续的冷却、分离、干燥以及循环等操作。[0089] 示例性的，第一阴极产物冷却器391的结构可以为间壁式换热器。[0090] 示例性的，参照图1所示，第一阳极产物冷却组件392包括依次连通的第一阳极产物冷却器3921、第一氧气分离器3922以及第一电解液循环泵3923，第一阳极产物冷却器3921与第二出口33连通，第一电解液循环泵3923与二氧化碳电催化转化单元34连通，从而使得二氧化碳电催化转化单元34内进行电催化转化生成的第一电解混合物经第二出口33排至第一阳极产物冷却器3921中进行冷却后排至第一氧气分离器3922中进行氧气分离，分离出的氧气可以排至外部进行收集利用，而分离出的第一电解液可以进入至第一电解液循环泵3923中，并最终回送至二氧化碳电催化转化单元34内。[0091] 需要说明的是，除对二氧化碳电催化转化单元34进行电催化转化后生成的第一电解混合物中的第一电解液进行分离后获得二氧化碳电催化转化单元34所需的第一电解液之外，检测二氧化碳电催化转化的单元34内的第一电解液的第一浓度和第一PH值，当二氧化碳电催化转化单元34的第一电解液不足时，还可以通过第一电解液储罐3924向第一电解液循环泵3923中输送第一电解液，从而向二氧化碳电催化转化单元34内提供足够的第一电解液，以满足二氧化碳电催化转化单元34进行电催化转化的需求。[0092] 具体实现时，二氧化碳电催化转化装置3还包括第一产物循环单元3925，第一产物循环单元3925的一端与第三出口37连通，第一产物循环单元3925的另一端与二氧化碳电催化转化单元34连通。也就是说，经第一干燥器382干燥后的二氧化碳混合物可以首先进入至第一产物循环单元3925内，然后经第一产物循环单元3925回送至二氧化碳电催化转化单元34内继续进行电催化转化，以提高二氧化碳的转化率。第一产物循环单元3925主要为气体压缩机，经提压后的产物再次同第一入口31的二氧化碳混合一并进入二氧化碳电催化转化单元34的电解池的阴极侧，进行循环利用，提高二氧化碳总转化率。[0093] 具体实现时，第四出口36与第二入口41之间还设置有氢气分离单元6，氢气分离单元6具有与第四出口36连通的氢气分离入口61、与第二入口41连通的氢气分离出口62以及与外部连通的氢气排出口63。也就是说，经第一干燥器382的第四出口36排出的一氧化碳气体混合物可以首先经氢气分离单元6进行氢气分离，从而将一氧化碳气体混合物中的氢气分离出去进行收集利用，而分离后的一氧化碳气体混合物则可以输送至一氧化碳电催化转化装置4内进行后续电催化转化。[0094] 本实施例中，经氢气分离单元6分离出的一氧化碳气体混合物也可以先输送至一氧化碳缓存罐64内进行缓存，然后再将一氧化碳缓存罐64内的一氧化碳气体混合物输送至一氧化碳电催化转化单元44内。[0095] 进一步地，氢气分离出口62与第二入口41之间设置二氧化碳脱除单元65，二氧化碳脱除单元65具有与氢气分离出口62连通的脱碳入口651以及与第二入口41连通的脱碳出口652，从而使得经氢气分离单元6分离后的一氧化碳气体混合物可以输送至二氧化碳脱除单元65中进行二氧化碳脱除处理，从而进一步将一氧化碳气体混合物中的微量二氧化碳进行去除后，再将剩余的一氧化碳输送至一氧化碳电催化装置内进行后续电催化转化。[0096] 本实施例中，氢气分离单元6优先采用膜分离装置，也可以不设置氢气分离单元6，将包含CO、H2、CO2的一氧化碳气体混合物直接经缓冲送入二氧化碳脱除单元65去除二氧化碳后，将以一氧化碳为主且包含少量H2的一氧化碳气体送至第二加湿罐49内加湿后一并送入一氧化碳电催化转化单元44中进行利用。[0097] 具体实现时，一氧化碳电催化转化装置4包括一氧化碳电催化转化单元44以及第二气液分离干燥单元。[0098] 其中，第二入口41设于一氧化碳电催化转化单元44上。一氧化碳电催化转化单元44用于对一氧化碳气体混合物进行电催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物。一氧化碳电催化转化单元44具有可供碳基产品排出的第五出口42以及可供第二电解混合物排出的第六出口43。其中，第二气液分离干燥单元具有与第五出口42连通的第五入口47、与一氧化碳电催化转化单元44连通的第七出口45以及与外部连通的第八出口46。[0099] 也就是说，一氧化碳电催化转化装置4用于对二氧化碳脱除单元65分离后的一氧化碳进行电催化转化从而生成碳基产品和第二电解混合物，然后通过第五出口42将碳基产品送入至第二气液分离干燥单元中进行分离并干燥，经分离出的一氧化碳混合物则通过第七出口45回送至一氧化碳电催化转化单元44内进行电催化转化。[0100] 具体实现时，还包括气体分离单元7，气体分离单元7具有与第八出口46连通的第四入口72、与一氧化碳电催化转化单元44连通的第九出口71以及与外部连通的第十出口73。气体分离单元7用于对碳基产品进行气体分离以获得一氧化碳、氢气和乙烯，且使得乙烯和氢气经第十出口73排出进行收集利用，一氧化碳则经第九出口71回送至一氧化碳电催化转化单元44内。[0101] 具体实现时，第二气液分离干燥单元包括彼此连通的第二气液分离器471以及第二干燥器472。第五入口47设于第二气液分离器471上，第七出口45以及第八出口46均设于第二干燥器472上。其中，第二气液分离器471用于对碳基产品进行分离，以分离出碳基产品中的一氧化碳混合物。第二干燥器472用于对一氧化碳混合物和碳基产品进行干燥。[0102] 也就是说，碳基产品经第五出口42排出后进入至第二气液分离器471中进行分离，以分离出碳基产品中的一氧化碳混合物，然后分离出的一氧化碳混合物以及分离后的碳基产品则进入至第二干燥器472中进行干燥，一氧化碳混合物干燥完成后可以经第七出口45回送至一氧化碳电催化转化单元44内进行催化转化，而碳基产品则经第八出口46排至气体分离单元7内进行气体分离。[0103] 具体实现时，一氧化碳电催化转化装置4还包括第二阴极产物冷却器481和第二阳极产物冷却组件482。[0104] 其中，第二阴极产物冷却器481的一端与第五出口42连通，第二阴极产物冷却器481的另一端与第五入口47连通。第二阳极产物冷却组件482的一端与第六出口43连通，第二阳极产物冷组件的另一端与一氧化碳电催化转化单元44连通。第二阳极产物冷却组件482用于对第二电解混合物进行冷却分离，且使得分离出的第二电解液回送至一氧化碳电催化转化单元44内。[0105] 也就是说，一氧化碳电催化转化单元44内进行电催化转化后生成的碳基产品经第五出口42排至第二阴极产物冷却器481中进行冷却后再输送至第二气液分离器471中进行分离；而一氧化碳电催化转化单元44内进行电催化转化后生成的第二电解混合物则经第六出口43排至第二阳极产物冷却组件482中进行后续的冷却、分离、干燥以及循环等操作。[0106] 示例性的，参照图1所示，第二阳极产物冷却组件482包括依次连通的第二阳极产物冷却器4821、第二氧气分离器4822以及第二电解液循环泵4823，第二阳极产物冷却器4821与第六出口43连通，第二电解液循环泵4823与一氧化碳电催化转化单元44连通，从而使得一氧化碳电催化转化单元44内进行电催化转化生成的第二电解混合物经第六出口43排至第二阳极产物冷却器4821中进行冷却后排至第二氧气分离器4822中进行氧气分离，分离出的氧气可以排至外部进行收集利用，而分离出的第二电解液可以进入至第二电解液循环泵4823中，并最终回送至一氧化碳电催化转化单元44内。[0107] 需要说明的是，除对一氧化碳电催化转化单元44进行电催化转化后生成的第二电解混合物中的第二电解液进行分离后获得一氧化碳电催化转化单元44所需的第二电解液之外，检测一氧化碳电催化转化的单元44内的第二电解液的第二浓度和第二PH值，当一氧化碳电催化转化单元44的第二电解液不足时，还可以通过第二电解液储罐4824向第二电解液循环泵4823中输送第二电解液，从而向一氧化碳电催化转化单元44内提供足够的第二电解液，以满足一氧化碳电催化转化单元44进行电催化转化的需求。[0108] 具体实现时，一氧化碳电催化转化装置4还包括第二产物循环单元4825，第二产物循环单元4825的一端与第七出口45连通，第二产物循环单元4825的另一端与一氧化碳电催化转化单元44连通。也就是说，经第二干燥器472干燥后的一氧化碳混合物可以首先进入至第二产物循环单元4825内，然后经第二产物循环单元4825回送至一氧化碳电催化转化单元44内继续进行电催化转化，以提高一氧化碳的转化率。[0109] 参照图1至图3?2所示，二氧化碳电催化转化装置3包括多个第一电解池，各第一电解池包括彼此电连接的第一阴极板341、第一阳极板342以及第一膜电极组件343。[0110] 其中，第一阴极板341的一端形成第一入口31(即第一阴极侧346的进气口)，第一阴极板341的另一端形成第一出口32(即第一阴极侧346的产物出口)。[0111] 其中，第一阳极板342的一端形成与可供第一电解液进入的第一电解液入口344(即第一阳极侧345的的电解液入口)，第一阳极板342的另一端形成与第一阳极冷却组件连通的第二出口33(即第一阳极侧345的产物出口)。[0112] 具体实现时，第一膜电极组件343具体包括气体扩散层、第一膜电极组件催化剂层348、第一膜电极组件隔膜347，阳极催化剂层及阳极涂覆催化剂钛网层92等。[0113] 第一电解池通过第一膜电极组件343的第一膜电极组件隔膜347将其分为阴极和阳极，阴极发生二氧化碳的还原反应，采用第一膜电极组件催化剂层348作为催化剂，得到以一氧化碳为主的一氧化碳气体混合物。包含二氧化碳、一氧化碳、氢气、少量水或蒸汽的一氧化碳气体混合物从第一电解池的第一阴极侧346排出后，进入第一阴极产物冷却器391进行冷却降温，第一阴极产物冷却器391结构为间壁式换热器，之后经第一气液分离器381分离出以水为主的液相产物，随后经第一干燥器382干燥出去气体中夹带的少量水分后，进入第一产物循环单元3925内提压后回送至第一电解池的电解池的第一阴极侧346，进行循环利用，提高二氧化碳总转化率。多次循环后以一氧化碳为主的一氧化碳气体混合物经第一电解池的第一阴极侧346排出，经氢气分离单元6分离出少量的氢气作为副产品输出，经分离后的一氧化碳混合气体经一氧化碳缓存罐64缓存后，进入二氧化碳脱除单元65中将其中包含的二氧化碳进行脱除处理。脱除二氧化碳后剩余的一氧化碳气体进入后续一氧化碳电催化转化系统。[0114] 第一电解池的阳极侧发生析氧反应，第一阳极侧345通入第一电解液，氧气同第一电解液一并经第二出口33排出，进入第一阳极产物冷却器3921降温后，送入第一氧气分离器3922中将气相氧气产物分离出来作为副产品输出，液相的第一电解液进入第一电解液储罐3924，该第一电解液储罐3924上设置有新鲜第一电解液补充口，根据返回的第一电解液浓度及PH值变化，及时补充一定量新鲜第一电解液，将第一电解液储罐3924中溶液浓度控制在所需范围。第一电解液储罐3924中的液体经第一电解液循环泵3923送入第一电解池的第一阳极侧345循环使用。[0115] 具体的，第一电解池的第一阳极侧345和第一阴极侧346的反应为：比如采用质子交换隔膜时，阴极侧的反应为：CO2+2H++2e–→CO(g)+H2O；2H++2e?→H2；阳极侧的反应为：2H2O→O2+4H++4e–。比如采用阴离子交换膜时，阴极侧的反应为：CO2+2H2O+2e–→CO(g)+OH?；2H2O+2e?→H2+2OH?；阳极侧的反应为：2OH?→O2+2H++2e–。[0116] 具体实现时，一氧化碳电催化转化装置4包括多个第二电解池，各第二电解池包括彼此电连接的第二阴极板441、第二阳极板442以及第二膜电极组件443。[0117] 其中，第二阴极板441的一端形成第二入口41(即第二阴极侧446的进气口)，第二阴极板441的另一端形成第五出口42(即第二阴极侧446的产物出口)。[0118] 其中，第二阳极板442的一端形成与可供第二电解液进入的第二电解液入口444(即第二阳极侧445的电解液入口)，第二阳极板442的另一端形成与第二阳极冷却组件连通的第六出口43(即第二阳极侧445的产物出口)。[0119] 具体实现时，第二膜电极组件443具体包括气体扩散层、第二膜电极组件催化剂层448、第二膜电极组件隔膜447，阳极催化剂层及阳极涂覆催化剂钛网层92等。[0120] 第二电解池通过第二膜电极组件443的第二膜电极组件隔膜447将其分为阴极和阳极，阴极发生一氧化碳的还原反应，采用第二膜电极组件催化剂层448作为催化剂，得到以C2(乙烯、乙醇、乙酸等)为主的碳基产品。包含CO、H2、乙烯、乙醇、少量水或蒸汽的碳基产品从第二阴极侧446(即就是第五出口42)排出后，进入第二阴极产物冷却器481进行冷却降温，第二阴极产物冷却器481结构为间壁式换热器，之后经第二气液分离器471分离出以水、乙醇为主的液相产物，随后经第二干燥器472干燥出去气体中夹带的少量水分后，进入气体分离单元7。气体分离单元7具体为多级分离装置，将碳基产品中CO、乙烯、氢气分别进行分离，得到乙烯、氢气副产品输出。一氧化碳进入后续第二产物循环单元4825后与一氧化碳气体混合物一起进入第二电解池的阴极侧，进行循环利用，提高CO总转化率。经第二气液分离器471分离出来的液相产物经精馏入口4731进入精馏单元473，将乙醇产品提纯分离，得到乙醇产物。[0121] 第二电解池的阳极发生析氧反应，第二阳极侧445通入第二电解液，氧气同第二电解液一并经阳极出口(即第六出口43)排出，进入第二阳极侧产物冷却器4821降温后，送入第二氧气分离装置将气相氧气产物分离出来作为副产品输出，液相的第二电解液进入第二电解液储罐4824，该第二电解液储罐4824上设置有新鲜第二电解液补充口，根据返回的第二电解液浓度及PH值变化，及时补充一定量新鲜第二电解液，将第二电解液储罐4824中溶液浓度控制在所需范围。第二电解液储罐4824中的液体经第二电解液循环泵4823送入第二电解池阳极侧循环使用。[0122] 示例性的，第一电解液和第二电解液可以为相同的电解液。[0123] 具体的，第二电解池的阳极侧和阴极侧的反应为：当采用质子交换隔膜时，阴极侧的反应为：xCO+nH++ne–→C2++yH2O；2H++2e?→H2；阳极侧的反应为：2H2O→O2+4H++4e–。当采用阴离子交换膜时，第二阴极侧446的反应为：xCO+nH2O+ne–→C2++yOH?；2H2O+2e?→H2+2OH?；第二阳极侧445的反应为：2OH?→O2+2H++2e–。[0124] 需要说明的是，为了强化阴极侧反应的进行，降低电耗，第一电解池和第二电解池的阴极侧的催化剂可采用吸光催化剂，即光敏催化剂，第一电解池和第二电解池电解池上设置有光透射隔板9和光线角度调节器8，其与外部的电压91电连接，太阳光经光线角度调节器8调控角度反射透过光透射隔板9进入相应的第一电解池和第二电解池中，穿透相应的膜电极组件隔膜，照射到相应的膜电极组件催化剂层上，强化电催化反应的进行。[0125] 实施例二[0126] 参照图1至图4所示，本实施例还提供一种制备碳基产品的方法，该方法可以由上述实施例的碳基产品制备系统的部分或者全部执行。[0127] 本实施例中的碳基产品制备系统的具体结构和实现原理与实施例一提供的碳基产品制备系统的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可以参照实施例一的描述。[0128] 下面通过具体的实施例对该制备碳基产品的方法进行说明，该方法具体包括：[0129] S101：将二氧化碳烟气送至二氧化碳捕获装置中进行捕集，以分离出二氧化碳；[0130] S102：将分离出的二氧化碳与水分混合后送至二氧化碳电催化转化装置中进行电催化转化，以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物；[0131] S103：将一氧化碳气体混合物与水分混合后送至一氧化碳电催化转化装置中进行催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物。[0132] 通过上述过程，可以将化石能源使用时产生的二氧化碳进行依次转化，从而将化石能源使用过程中排放的二氧化碳转化为可使用的碳基产品，达到零碳排放的同时实现电能到化学能的转换与存储。[0133] 在步骤S102之前，可以先将二氧化碳捕获装置中捕获到的二氧化碳存入缓存罐中，然后再对缓存罐中存放的二氧化碳进行脱硫处理，以将二氧化碳中的硫化物(比如二氧化硫)等进行清除然后进行步骤S102。需要说明的是，在步骤S102中可以先将脱硫后的二氧化碳通过加湿罐进行加湿然后送至二氧化碳电催化转化装置内，也可以将脱硫后的二氧化碳通入至二氧化碳电催化转化装置内与通入至二氧化碳电催化转化装置内的水分进行混合后进行催化转化。[0134] 具体实现时，在步骤S102中，将分离出的所述二氧化碳与水分混合后送至二氧化碳电催化转化装置中进行电催化转化，以生成一氧化碳气体混合物和第一电解混合物的方法包括：[0135] 向所述二氧化碳电催化转化装置的第一阳极侧通入第一电解液，且向所述二氧化碳电催化转化装置的第一阴极侧通入二氧化碳，以使得所述二氧化碳在所述第一阴极侧发生还原反应以生成所述一氧化碳气体混合物，且所述第一电解液在所述第一阳极侧发生析氧反应，并生成所述第一电解混合物；[0136] 将所述第一电解混合物通入至第一氧气分离器中进行分离，以获得氧气和所述第一电解液，并将获得的所述第一电解液回送至第一电解液储罐内；[0137] 获取回送至所述第一电解液储罐内的所述第一电解液的第一浓度和第一PH值，并根据所述第一浓度和所述第一PH值控制通过所述第一电解液储罐上的第一电解液补充口向所述第一电解液储罐内补充的新鲜的第一电解液的补充量；[0138] 将所述第一电解液储罐内的所述第一电解液通过第一电解液循环泵回送至所述二氧化碳电催化转化装置的第一阳极侧。[0139] 具体实现时，在步骤S103中，将一氧化碳气体混合物与水分混合后送至一氧化碳电催化转化装置中进行催化转化，以生成碳基产品和第二电解混合物的方法包括：[0140] 向所述一氧化碳电催化转化装置的第二阳极侧通入第二电解液，且向所述一氧化碳电催化转化装置的第二阴极侧通入所述一氧化碳气体混合物，以使得所述一氧化碳气体混合物在所述第二阴极侧发生还原反应以生成所述碳基产品，且所述第二电解液在所述第二阳极侧发生析氧反应，并生成所述第二电解混合物；[0141] 将所述第二电解混合物通入至第二氧气分离器中进行分离，以获得氧气和所述第二电解液，并将获得的所述第二电解液输送至第二电解液储罐内；[0142] 获取回送至所述第二电解液储罐内的所述第二电解液的第二浓度和第二PH值，并根据所述第二浓度和所述第二PH值控制通过第二电解液储罐上的第二电解液补充口向所述第二电解液储罐内补充的新鲜的第二电解液的补充量；[0143] 将所述第二电解液储罐内的所述第二电解液通过第二电解液循环泵回送至所述一氧化碳电催化转化装置的第二阳极侧。[0144] 需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[0145] 以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

专利地区：河北

专利申请日期：2021-12-14

专利公开日期：2024-11-12

专利公告号：CN116262614B