PLR-CTPR 流動(dòng)相光催化反應(yīng)系統(tǒng)創(chuàng)新引入超聲霧化技術(shù),可大幅提升反應(yīng)傳質(zhì)效率,。以光催化甲烷氧化反應(yīng)為例,,原料氣體CH?、O?以一定流速混合后經(jīng)過霧化室將水霧吹掃至反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng),,穿過催化劑床層后進(jìn)入氣液分離器,,含氧產(chǎn)物和水會(huì)冷凝以液體形式流出,氣體產(chǎn)物及未完全參與反應(yīng)的氣體通過氣相色譜進(jìn)樣閥進(jìn)樣檢測(cè),。
裝置的核心創(chuàng)新在于采用霧化技術(shù),,大幅提升了液態(tài)水與反應(yīng)物的接觸面積,使得裝置在理論上適用于所有有水參與的氣固相反應(yīng),。這不僅適用于甲烷的光催化氧化反應(yīng),,還可應(yīng)用于二氧化碳光催化還原反應(yīng)、氮氧化物光催化氧化反應(yīng)等多種流動(dòng)相反應(yīng),,具有一定的通用性,。
項(xiàng)目產(chǎn)品由控制單元、氣路單元,、霧化單元,、反應(yīng)單元、冷凝器與氣液分離器等部分組成,??刂茊卧饕刂芃FC流速及霧化器霧量,霧化量可調(diào)節(jié),,全部操作均在電容屏幕上進(jìn)行,;屏幕可靈活旋轉(zhuǎn),操作簡(jiǎn)便。內(nèi)置甲烷傳感器,,氣體泄漏時(shí)及時(shí)報(bào)警和切斷氣路,,確保使用安全;氣路單元分用于控制三路(CH?,、O?,、Ar)氣體流速與流量;霧化單元采用多頭超聲霧化方式,,確保液滴粒徑足夠小,,霧化量足夠大。霧化室預(yù)留補(bǔ)水口,,可通過針筒補(bǔ)水,,霧化頭為消耗品;反應(yīng)單元中反應(yīng)器采用分體式結(jié)構(gòu),,上腔室和下腔室中間將催化劑膜層(載體為石英纖維濾膜)夾緊,,以保證氣體及水霧完全通過催化劑床層。氣液分離器用于產(chǎn)物分離與收集,。
此裝置通過霧化方式,,增加液態(tài)水接觸面積, 誘發(fā)界面反應(yīng),,理論上適用于有水參與所有氣固反 應(yīng) / 流動(dòng)相反應(yīng),,具有一定通用性
光催化甲烷氧化反應(yīng)
光催化CO?反應(yīng)
光催化氮氧化物氧化反應(yīng)
• 采用超聲霧化的方式使液態(tài)液體變成小液滴,增加三相接觸界面,,增加液體與固體催化劑的接觸幾率,,提高反應(yīng)傳質(zhì)效率;
• 霧化室外層有水冷控溫層,可降低因超聲導(dǎo)致的水溫上升,,避免水氣化;
• 霧化后的小液滴隨著氣流同時(shí)到達(dá)催化劑表面進(jìn)行三相界面反應(yīng);
• 反應(yīng)器采用穿透式反應(yīng)模式,,保證氣體-霧-催化劑接觸充分,提高傳質(zhì)效率,。
尺寸 | 95 × 60 × 62 cm | |
原料氣體種類 | CH?,、O?、Ar | |
MFC量程 | CH? | 100 mL/min |
O? | 50 mL/min | |
Ar | 100 mL/min | |
霧化液體種類 | 水 | |
霧化室容積 | 1 L | |
反應(yīng)器內(nèi)徑 | 62 mm | |
蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速 | 0.1 - 400 r/min | |
驅(qū)動(dòng)總流 | < 450 mL/min |