大面积光照气固光热协同反应器

大面积光照气固光热协同反应器

大面积光照气固光热协同反应器结构示意图（气体进来后需穿过催化剂再出去）

(1) 产品介绍

该大面积光照气固光热协同反应器采用釜式下照式光反应器，具有较大的光照面积，是一套实用的用于大面积催化剂的气固光热催化反应的催化剂评价系统。其采用定制的釜式下照式反应器，窗口位于反应器上端，光源从上往下照射，其特殊的结构设计使反应气体流动时均匀穿过催化剂床层，避免了扩散造成的反应气体未接触催化剂就排出的问题，具有良好的气固接触性，实现光耦合气固反应过程。使用控温仪精确控制反应的温度，在催化反应过程，并通过六通阀/十通阀取样，反应产物进入选配的色谱仪或质谱仪等分析仪器中进行在线分析，因此该装置可以用来研究转化率、产物选择性以及催化剂寿命等光催化剂的反应性能。

本装置中光源可以为紫外、可见和红外光源，光源位于反应器上端，从上往下对反应器内样品进行照射。装置上提供多路物料进口，进样方式可以是多路气体、液体、气体携带液体蒸汽或者液体进入后再进行气化。反应器后端可配备冷却器、气液分离器等，来对反应的产物进行分离。也可以在保温的状态下进入后续的分析装置中进行产物分析。

(2) 应用领域

Δ特别适用于片状、膜状、网状、涂覆状等类型催化剂；特别适用于光降解气体污染物，如VOCs、甲醛、氮氧化物、二氧化硫等物质。

※比较适用于粉末状催化剂、块状催化剂等催化剂。

(3) 特点

1. 采用釜式下照式光反应器，具有较大的光照面积，实用于大面积催化剂的气固光热催化反应；

2. 特殊的结构设计使反应气体流动时均匀穿过催化剂床层，避免了扩散造成的反应气体未接触催化剂就排出的问题，具有良好的气固接触性；

3. 气源部分由两路到四路气体组成，使用质量流量计精确控制流量；

4. 标配石英窗片，可选配单层或多层结构的窗片密封盖，可内置滤光片；

5. 采用特殊的三层结构，将热电偶与气体进出口分开，可实现在方便装填催化剂的同时也方便调节热电偶探针位置；

6. 标配光源为下照式氙灯光源或汞灯光源，功率为300 W，可以调节光源的功率来调节光强，也可以左右水平移动来改变光源与催化剂样品间的距离，从而调节光强强弱；

7. 配备5寸屏幕软件控制系统，可在屏幕软件中控制加热、流量等参数，实时显示反应器温度、流量计流量等信息，设置启动/停止加热，并设定多段程序控温程序，实现自动程序控温；

8. 可选配鼓泡器，配备四通阀，通过四通阀切换实现载气进入或不进入鼓泡器中；另外选配鼓泡器加热套，鼓泡器到反应炉之前的管道均采用加热带保温；

9. 可选配湿度传感器，可对反应气体湿度进行实时监控；

10. 可选配液体注射泵，来实现液体定量打入反应器中，适合于液体反应物料的进样；

11. 可选配汽化器，对液体反应物进行气化，同时对反应气体进行混合；

12. 可选配气液分离器，以对产物进行气液分离；还可以在反应炉尾端配备有三通阀，通过三通阀阀柄的操作可控制反应气进入气液分离器中或在保温的状态下（管线全程保温）直接进入与反应器尾端相连的分析仪器中进行检测；

13. 本装置中反应管的进出口均采用不锈钢管、橡胶卡套软密封的连接方式，保证了反应管的易拆卸和不易破碎；

14. 采用铝型材支架和铝合金面板，美观大气。

(4) 技术指标

1.  反应压力：1 atm（石英反应管）；

2. 光热反应器光照直径：35 mm，选配两种高度不同光热反应器，一种内体积~40 ml，一种内体积~80 ml；

3. 可选配高温加热套或双层冷凝套，高温型加热套温度：RT~300 ºC，温度控制精密度<±1 ºC；双层冷凝套内夹层走循环水，起冷凝作用；

4. 特别适用于片状、膜状、网状、涂覆状等类型催化剂，比较适用于粉末状催化剂、块状催化剂等催化剂；

5. 配备2~4路气体，标配气体流量计的流量100 ml/min，氮气标定，准确度±1% F.S，线性偏差±1% F.S，精度±0.2% F.S；

6. 选配鼓泡器体积可根据客户要求定制，例如鼓泡器体积为100 ml，按照30 ml/min的鼓泡速率，10%水蒸气含量（鼓泡这一路），计算出24 h内带入水的体积为30 ml/min*10%/1000*24*60 min=4.3 ml，也即100 ml水能保证使用4天[100 ml*1/6/(4.3ml/天)=4天]（装水体积从2/3降低至1/2）；鼓泡器加热套温度RT~200 ^oC，温度控制精度<±1 ^oC；

7. 混合器可根据客户要求定制，例如混合器体积为40 ml，气体总流量为100 ml，混合气体在气体混合器中混合的时间达到20 s，以保证气体充分均匀混合；

8. 选配湿度传感器，配套湿度计罐，测量湿度范围为10~95%RH；

9. 选配高精密液体注射泵，液体流量1 ul-20 ml/min，流量准确度误差±0.5%，出口压力3 atm；

10. 选配汽化炉，标定汽化炉尺寸~200 mm（长）*200 mm（宽）*200 mm（高），温度RT~600 ^oC，保温加热带温度RT~180 ^oC，温度控制精度<±1 ^oC；

11. 选配气液分离器为双层结构，夹层通入冷凝液进行降温，标准气液分离器外体积约为120 ml，内收集罐体积50 ml；

12. 配备平行式照射氙灯光源，功率300 W，发光总输出功率50 W，光谱范围300nm~2500nm（无臭氧）。

大面积光照气固光热协同反应器软件主界面

大面积光照气固光热协同反应器程序升温界面