一种光催化反应设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光催化反应设备，包括气体容器，气体容器通过依次连接有气体润湿装置、光反应装置、第一气体净化器、第二气体净化器、气相色谱仪，气相色谱仪还分别与气体润湿装置、光反应装置连接；第一气体净化器还与光反应装置连接。通过色谱进料流量计、气体净化管、气相色谱仪，将光反应器的气体产物送至气相色谱仪检测，不仅能检测CO2还原产物，还能检测光催化析氢产物；价格低廉、性能稳定、结构简单、操作方便。操作方便。操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种光催化反应设备


[0001]本技术属于反应设备
，涉及一种光催化反应设备。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，环境污染和能源危机已经成为全球公众关注的两大问题。日益增长的能源消耗和环境意识之间的明显不协调的情况刺激了寻求可再生和绿色能源以维持社会可持续发展的无休止的研究努力
[1
‑
4]。由于化石燃料的大规模燃烧，二氧化碳这种温室气体的浓度，在大气中超过400ppm
[5
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6]。由于太阳能是取之不尽用之不竭的，因此将CO2光还原成有用的燃料是解决能源问题和环境问题的可持续方式
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9]。水分解产生的光催化氢反应对开发可持续的氢能以替代化石燃料具有吸引力
[10
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12]。于是就需要设计出一种价格低廉、性能稳定、结构简单、操作方便、精准检测的还原装置。现如今，光催化析氢、二氧化碳还原装置有这些缺陷：1.装置气密性差；2.气体产物不能有效检测；3.装置中的杂质气体不能完全排完；4.现有装置价格昂贵；5.由于光催化反应器设计原因，导致取样口取样不方便；6.不能实现在线检测与线下检测集成。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种光催化反应设备，解决了现有技术中存在的检测精度低的的问题。
[0004]本技术所采用的技术方案是，一种光催化反应设备，包括气体容器，气体容器通过依次连接有气体润湿装置、光反应装置、第一气体净化器、第二气体净化器、气相色谱仪，气相色谱仪还分别与气体润湿装置、光反应装置连接；第一气体净化器还与光反应装置连接。
[0005]本技术的特点还在于：
[0006]气体容器与气体润湿装置之间依次设置有进料流量计、压力仪表，气体润湿装置、光反应装置之间设置有用于检测光反应装置内压力的压力表；第一气体净化器、第二气体净化器之间连接有真空泵流量计、真空泵，还包括有球阀c，球阀c与真空泵流量计、真空泵并联；第二气体净化器与真空泵之间连接有用于监测进入气相色谱仪气体流量的色谱进料流量计。
[0007]进料流量计、气体润湿装置之间依次连接有球阀a、三通阀a、三通阀b、止逆阀a，压力仪表连接在三通阀a上，气体润湿装置、光反应装置之间连接有球阀b、止逆阀b、三通阀c、三通阀d，第一气体净化器通过三通阀e 分别与球阀c、真空泵流量计连接，色谱进料流量计与真空泵之间连接有三通阀f、三通阀h、球阀e，球阀c与三通阀f连通；气相色谱仪与光反应装置之间一次连接有球阀g、三通阀j、三通阀k、球阀i、止逆阀d，三通阀j 与三通阀h连通，止逆阀d与三通阀c连通，三通阀k通过球阀h、止逆阀c与三通阀b连通。
[0008]第一气体净化器出口还连接有杂质回收器，气相色谱仪出口与杂质回收器连接。
[0009]三通阀h与球阀e之间连接有三通阀i，三通阀i通过球阀d、止逆阀e 与杂质回收器
连通，气相色谱仪与球阀g之间连接有三通阀l，三通阀l通过球阀f、止逆阀f与杂质回收器连通。
[0010]三通阀h、三通阀f之间设置有用于取样的三通阀g。
[0011]气体润湿装置包括反应器，反应器内承载有去离子水，反应器外壁设置有冷却水系统。
[0012]光反应装置包括光反应器，光反应器内承载有去离子水和光催化剂，光反应器顶部设置有光源，光反应器下方设置有磁力搅拌器，外壁设置有冷却水系统。
[0013]气体容器包括CO气瓶，CO气瓶与进料流量计之间连接有球阀j。
[0014]气体容器还包括Ar气瓶，Ar气瓶依次连接有三通阀m、球阀k、三通阀n，三通阀n分别与球阀j、进料流量计连通，三通阀m还与气相色谱仪连通。
[0015]本技术的有益效果是：
[0016]本技术一种光催化反应设备，通过色谱进料流量计、气体净化管、气相色谱仪，将光反应器的气体产物送至气相色谱仪检测，不仅能检测CO2 还原产物，还能检测光催化析氢产物；通过气体净化器可减少水蒸气对检测结果和色谱柱的影响，在线检测也减少了手动取样所引起的误差，达到了更加精准的检测结果；形成的第一循环回路既能增加总转化率又能减少CO2的二次排放，第二循环回路实现了连续性的增加CO2的溶解度；通路1提供的是通过CO2气体排出杂质气体，通路2提供的是通过真空泵抽真空的方式排出杂质气体，两种排气方式交叉共同使用，达到了很好的排气效果；价格低廉、性能稳定、结构简单、操作方便。
附图说明
[0017]图1是本技术一种光催化反应设备的结构示意图。
[0018]图中：1
‑
1.进料流量计，1
‑
2.真空泵流量计，1
‑
3.色谱进料流量计，2
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1. 球阀a，2
‑
2.球阀b，2
‑
3.球阀c，2
‑
4.球阀d，2
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5.球阀e，2
‑
6.球阀f， 2
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7.球阀g，2
‑
8.球阀h，2
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9.球阀i，2
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10.球阀j，2
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11.球阀k，3
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1.止逆阀a，3
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2.止逆阀b，3
‑
4.止逆阀d，3
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5.止逆阀e，3
‑
6.止逆阀f，4
‑
1. 反应器，4
‑
2.光反应器，5.磁力搅拌器，6.光源，7.气相色谱仪，8.杂质回收器，9
‑
1.第二气体净化器9
‑
1，9
‑
2.第一气体净化器，10.真空泵，11
‑
1. 压力仪表，11
‑
2.压力表，12
‑
1.三通阀a，12
‑
2.三通阀b，12
‑
3.三通阀c， 12
‑
4.三通阀d，12
‑
5.三通阀e，12
‑
6.三通阀f，12
‑
7.三通阀g，12
‑
8.三通阀h，12
‑
9.三通阀i，12
‑
10.三通阀j，12
‑
11.三通阀k12
‑
11，12
‑
12.三通阀l，12
‑
13.三通阀m，12
‑
14.三通阀n，13.气体容器，12
‑
1.CO2气瓶， 13
‑
2.Ar气瓶。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0020]一种光催化反应设备，如图1所示，包括气体容器13，气体容器13通过依次连接有气体润湿装置、光反应装置、第一气体净化器9
‑
2、第二气体净本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化反应设备，其特征在于，包括气体容器(13)，所述气体容器(13)通过依次连接有气体润湿装置、光反应装置、第一气体净化器(9
‑
2)、第二气体净化器(9
‑
1)、气相色谱仪(7)，所述气相色谱仪(7)还分别与气体润湿装置、光反应装置连接；所述第一气体净化器(9
‑
2)还与光反应装置连接。2.根据权利要求1所述的一种光催化反应设备，其特征在于，所述气体容器(13)与气体润湿装置之间依次设置有进料流量计(1
‑
1)、压力仪表(11
‑
1)，所述气体润湿装置、光反应装置之间设置有用于检测光反应装置内压力的压力表(11
‑
2)；所述第一气体净化器(9
‑
2)、第二气体净化器(9
‑
1)之间连接有真空泵流量计(1
‑
2)、真空泵(10)，还包括有球阀c(2
‑
3)，所述球阀c(2
‑
3)与真空泵流量计(1
‑
2)、真空泵(10)并联；所述第二气体净化器(9
‑
1)与真空泵(10)之间连接有用于监测进入气相色谱仪(7)气体流量的色谱进料流量计(1
‑
3)。3.根据权利要求2所述的一种光催化反应设备，其特征在于，所述进料流量计(1
‑
1)、气体润湿装置之间依次连接有球阀a(2
‑
1)、三通阀a(12
‑
1)、三通阀b(12
‑
2)、止逆阀a(3
‑
1)，所述压力仪表(11
‑
1)连接在三通阀a(12
‑
1)上，所述气体润湿装置、光反应装置之间连接有球阀b(2
‑
2)、止逆阀b(3
‑
2)、三通阀c(12
‑
3)、三通阀d(12
‑
4)，所述第一气体净化器(9
‑
2)通过三通阀e(12
‑
5)分别与球阀c(2
‑
3)、真空泵流量计(1
‑
2)连接，所述色谱进料流量计(1
‑
3)与真空泵(10)之间连接有三通阀f(12
‑
6)、三通阀h(12
‑
8)、球阀e(2
‑
5)，所述球阀c(2
‑
3)与三通阀f(12
‑
6)连通；所述气相色谱仪(7)与光反应装置之间一次连接有球阀g(2
‑
7)、三通阀j (12
‑
10)、三通阀k(12
‑
11)、球阀i(2
‑
9)、止逆阀d(3
‑
4)，所述三通阀j(12
‑
10)与三通阀h(12
‑
8)连通，所述止逆阀d(3
‑
4)与三...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓明，贺红斌，徐凯旋，
申请(专利权)人：延安大学，
类型：新型
国别省市：