plr-ctpr 流动相光催化反应系统创新引入超声雾化技术,可大幅提升反应传质效率。以光催化甲烷氧化反应为例,原料气体ch₄、o₂以一定流速混合后经过雾化室将水雾吹扫至反应器中进行反应,穿过催化剂床层后进入气液分离器,含氧产物和水会冷凝以液体形式流出,气体产物及未完全参与反应的气体通过气相色谱进样阀进样检测。
装置的核心创新在于采用雾化技术,大幅提升了液态水与反应物的接触面积,使得装置在理论上适用于所有有水参与的气固相反应。这不仅适用于甲烷的光催化氧化反应,还可应用于二氧化碳光催化还原反应、氮氧化物光催化氧化反应等多种流动相反应,具有一定的通用性。
项目产品由控制单元、气路单元、雾化单元、反应单元、冷凝器与气液分离器等部分组成。控制单元主要控制mfc流速及雾化器雾量,雾化量可调节,全部操作均在电容屏幕上进行;屏幕可灵活旋转,操作简便。内置甲烷传感器,气体泄漏时及时报警和切断气路,确保使用安全;气路单元分用于控制三路(ch₄、o₂、ar)气体流速与流量;雾化单元采用多头超声雾化方式,确保液滴粒径足够小,雾化量足够大。雾化室预留补水口,可通过针筒补水,雾化头为消耗品;反应单元中反应器采用分体式结构,上腔室和下腔室中间将催化剂膜层(载体为石英纤维滤膜)夹紧,以保证气体及水雾完全通过催化剂床层。气液分离器用于产物分离与收集。
此装置通过雾化方式,增加液态水接触面积, 诱发界面反应,理论上适用于有水参与所有气固反 应 / 流动相反应,具有一定通用性
光催化甲烷氧化反应
光催化co₂反应
光催化氮氧化物氧化反应
• 采用超声雾化的方式使液态液体变成小液滴,增加三相接触界面,增加液体与固体催化剂的接触几率,提高反应传质效率;
• 雾化室外层有水冷控温层,可降低因超声导致的水温上升,避免水气化;
• 雾化后的小液滴随着气流同时到达催化剂表面进行三相界面反应;
• 反应器采用穿透式反应模式,保证气体-雾-催化剂接触充分,提高传质效率。
尺寸 | 95 × 60 × 62 cm | |
原料气体种类 | ch₄、o₂、ar | |
mfc量程 | ch₄ | 100 ml/min |
o₂ | 50 ml/min | |
ar | 100 ml/min | |
雾化液体种类 | 水 | |
雾化室容积 | 1 l | |
反应器内径 | 62 mm | |
蠕动泵转速 | 0.1 - 400 r/min | |
驱动总流 | < 450 ml/min |