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一种光催化还原二氧化碳实验装置的制作方法

来源: 浏览:3次  更新时间:2021-11-23 22:33

一种光催化还本二氧化碳试验安装的创造办法

1.本创造波及一种光催化还本二氧化碳试验安装属于太阳能运用范围。


背景本领:

2.太阳能动作一种可复活能源具备干洁环保、实行碳的零排放等便宜。1972年网站目录具备干洁环保、实行碳的零排放等便宜。1972年日本学者fujishima和honda首次创造tio2在紫外光的照耀下在常温常压下便不妨将水领会成氧气和氢气。这种将太阳能变化为化学能促进其他物质爆发合成大概领会的过程称为光催化。尔后的数十年内运用半导体光催化本领将太阳能变化为化学能都是探究的热门。特别是在人们日益重视温室气体效力的即日可复活能源更是赢得了更多的闭心。姑且光催化本领已款待运用于领会水制氢以及光催化还本co2等。
3.光催化还本co2是一个搀杂的反应过程其本能除受光催化剂效率外在反应过程中的光传输、co2和还本剂(比方水)的传输、光在反应器内的分别等都闭于反应速率有着沉要的效率。高效的光催化剂协共反应器的优化安排本领够闭于太阳光的充溢运用从而实行co2的高效变换。
4.而因为该反应在天然光强和常温常压下即可进行因此在安排反应器时更多的探究人员藐视了反应器所接受的温度和压力等因素。反应器时势部为常光常温常压反应器这脚以使得co2反应爆发然而是速率却受到了极大节制。


本领实行因素:

5.为了处理上述问题本创造供给了一种能控制输出光强、温度及压力、普及光催化还本co2效力的光催化还本co2试验体系安装。
6.本创造所述的一种光催化还本二氧化碳试验安装其特性在于包括:
7.支持架包括架体和悬架所述悬架树立于所述架体的顶部用于安置光照安装;
8.光照安装悬装于所述悬架上包括外壳、反光镜、菲涅尔透镜、光源以及电源所述外壳悬装于所述悬架胜过架体的端部并在所述外壳的底部设有光源安置腔;所述光源嵌装于所述外壳的光源安置腔中并保护所述光源的出光口闭于准正下方的催化反应安装;所述反光镜弥漫于所述光源安置腔的壁面上并包围所述光源;所述菲涅尔透镜树立于所述氙灯光源的出光口正下方用于将光源射出的光彩集聚成光斑照耀至催化反应安装内;所述电源树立于所述架体的顶部而且所述电源的供电端经过电线与所述光源的供电端电对接用于向光源供给电力;
9.催化反应安装树立于所述菲涅尔透镜的正下方包括控温式反应器、控制箱以及搅拌机构所述控温式反应器的反应腔内树立用于固定催化剂的催化剂支架所述控温式反应器的顶部设有用于透射光斑的照耀窗所述控温式反应器的侧壁设有进料口、出料口以及控温式注液口;所述控制箱包括箱体、安排通入co2压力的气体通路、用于向控制箱内通入液体物料的液体通路、用于埋躲液体物料的储水箱和用于控制催化反应安装进料的主控制器所述气体通路的总出气口与所述控温式反应器的进料口管路连通气体通路的总
进气口处配装气体增压阀和缓体减压阀来安排通入co2的压力;在气体通路的总出气口与控温式反应器的进料口之间的进料管路上配装稳压阀用于安排宁静反应器内气体压力;在与控温式反应器的出料口连通的出料管路上顺序配装背压阀和截止阀控制天生的产品气体通入fid检测器;所述液体通路的进液口处配装单向阀所述液体通路的出液口与所述控温式反应器的进料口管路连通;所述电源的供电端与所述主控制器的供电端电对接;
10.以及供料安装包括供气安装和供液安装所述供气安装的供气口与所述气体通路的总进气口管路连通用于向反应器内输出气体;所述供液安装内置于所述箱体内并经过液体通路与所述控温式反应器的进料口管路连通。
11.进一步所述气体通路包括主气体通路、第一气体测量分支通路和第二气体测量分支通路所述主气体通路贯穿所述箱体而且所述主气体通路的进气口与供料安装的供气安装贯串通主气体通路的出气口与所述控温式反应器的进料口管路连通;所述第一气体测量分支通路和第二气体测量分支通路均与主通路贯串通并沿所述主气体通路中气体震动目标往日向后顺序排布个中第一气体测量分支通路的出气口配装增压泵在第一气体测量分支通路的出气口与增压泵入气口之间的管路上树立气体减压阀在增压泵的气体检测口处配装压力表用于检测第以气体测量分支通路中的气压;所述第二气体测量分支通路的出气口配装真空泵并在第二气体测量分支通路的出气口与真空泵入气口之间的管路上树立顺序串联气体增压阀和进口压力传感器所述真空泵的控制端与所述主控制器的压力检测端口电对接;所述主气体通路的出气口与所述第二气体测量分支通路之间的主气体通路上设有压力检测口和温度检测口所述压力检测口处配装反应器里面压力表和第二压力传感器;所述温度检测口处配装温度传感器所述温度传感器的旗号输出端与所述主控制器的旗号输出端电对接;所述储水箱树立于所述箱体内腔所述储水箱的通水口经过电机和管路与所述控温式反应器的进料口管路连通并在贯串通的管路上树立单向阀。
12.进一步所述控制箱还包括控制面板所述控制面板嵌装于所述箱体的表面而且所述控制面板上树立表露屏和控制按键所述表露屏的旗号输控制端与所述主控制器的旗号控制端电对接。
13.进一步所述控温式反应器包括戴反应腔的反应器本质和加热安装所述反应器本质树立于所述菲涅尔透镜的正下方所述反应器本质的顶部设有照耀窗所述反应器本质的个中一侧壁设有进液口和进料口闭于侧的侧壁上设有出料口所述进液口处配装控温式注水器用于向反应器本质的反应腔内注入料液;所述加热安装包括加热器和温控器所述加热器树立在所述反应器的外端面上用于加热反应器本质里面的料液;所述温控器的控制端与所述加热器的控制端电对接用于控制反应器内的料液温。
14.进一步所述控温式反应器的底部树立搅拌安装所述搅拌安装包括可起落支架承托和磁力搅拌器所述磁力搅拌器放置于所述可起落支架承托的顶部经过安排反应器和菲涅尔透镜之间的隔绝安排聚光比;所述控温式反应器放置于所述磁力搅拌器的顶部。
15.进一步所述供料安装与所述控制箱之间的管路上配装用于测量管路中的气体流量的品质流量计和用于控成品质流量计的品质流量控制器。个中:稳压阀、背压阀、单向阀、截止阀、流量计、品质流量控制器以及相应管路构成完备的气体流路用于控制气体物料的收支;单向阀、截止阀以及相应管路构成完备的液体流路用于控制液体物料收支。
16.进一步所述控制箱上设有控制面板并在控制面板的旗号对接端口分别与所述
气体进口压力表、反应器里面压力表以及反应器里面温度计的旗号对接端口电对接。
17.进一步所述光催化还本co2试验体系安装还包括散热安装所述散热安装悬装于所述悬架胜过架体的端部并位于所述光照安装的正上方;所述散热安装包括散热风机和供电电源所述散热风机的出风口闭于准外壳顶部的入风口用于闭于光照安装进行散热;所述散热风机的供电端与所述供电电源的输电端电对接。
18.进一步所述光源为1000w

5000w的氙灯而且所述光源隔绝菲涅尔透镜10

40cm。
19.本创造的有益效验是:(1)试验室内光照安装的氙灯设有高周严度的反光镜以及菲涅尔透镜保证脚够光源的共时又能把光斑精确的聚焦在催化剂上;(2)经过控制面板可安排催化反应安装的气体压力及温度便于人员参瞅和安排;(3)供给1

400的聚光比室温至500℃的温度及0.1

10mpa的压强;(4)可用于连接的光催化反应如光催化还本co2和光解水制氢等;(5)可运用过程加强达到普及相应光催化反应速率的手段。
附图证明
20.图1为本创造供给的一种试验室内光催化反应体系表示图(箭头代表光彩目标;图中简略供液安装)。
21.图2为本创造供给的试验室内光催化反应体系中的控制箱里面构造图。
22.图3为本创造供给的一种试验室内光催化反应体系景仰图。
23.图4为本创造供给的一种试验室内光催化反应体系平面图。
24.图中:1

架体、102

悬架、2

外壳、3

散热安装、4

反光镜、5

光源、6

电源、7

菲涅尔透镜、8

气体进口压力表、9

气体减压阀、10

气体增压阀、11

反应器里面压力表、40

温度传感器、13

稳压阀、14

反应器本质、15

背压阀、16

磁力搅拌器、17

主气体通路、18

电线、19

单向阀、20

截止阀、21

品质流量计、22

控温式注水器、23

供气安装、24

加热安装、25

起落支架承托;26

箱体;27

气体通路;28

液体通路;29

主控制器;30

供液安装;31

第一气体测量分支通路;32

第二气体测量分支通路;33

增压泵;34

真空泵;35

进口压力传感器;36

内销压力传感器;37

电机;38

控制面板;381

表露屏;382

控制按键;39

电源。
简直实行办法
25.底下共同附图进一步证明本创造。
26.参照附图:
27.实行例1本创造所述的一种光催化还本二氧化碳试验安装包括:
28.安装支持架包括架体1和悬架12所述悬架12树立于所述架体1的顶部用于安置光照安装;
29.光照安装悬装于所述悬架12上包括外壳2、反光镜4、菲涅尔透镜7、光源5以及电源6所述外壳2悬装于所述悬架12胜过架体11的端部并在所述外壳2的底部设有光源安置腔;所述光源5嵌装于所述外壳2的光源安置腔中并保护所述光源5的出光口闭于准正下方的催化反应安装;所述反光镜4弥漫于所述光源安置腔的壁面上并包围所述光源5;所述菲涅尔透镜7树立于所述光源5的出光口正下方用于将光源5射出的光彩集聚成光斑照耀至催化反应安装内;所述电源树立于所述架体1的顶部而且所述电源6的供电端经过电线18与所述光源5的供电端电对接用于向光源5供给电力;
30.催化反应安装树立于所述菲涅尔透镜7的正下方包括控温式反应器14、控制箱以及搅拌机构所述控温式反应器的反应腔内树立催化剂支架用于承托片状的催化剂;所述控温式反应器的顶部设有用于透射光斑的照耀窗所述控温式反应器的侧壁设有进料口、出料口以及控温式注液口;
31.所述控制箱包括箱体26、安排通入co2压力的气体通路27、用于向控制箱内通入液体物料的液体通路28、用于控制催化反应安装进料的主控制器29和供电的电源39所述气体通路27的总出气口与所述控温式反应器的进料口管路连通气体通路的总进气口处配装气体增压阀10和缓体减压阀9来安排通入co2的压力;在气体通路27的总出气口与控温式反应器的进料口之间的进料管路上配装稳压阀13用于安排宁静反应器内气体压力;在与控温式反应器的出料口连通的气体通路上顺序配装背压阀15和截止阀20控制天生的产品气体通入fid检测器;所述液体通路28的进液口处配装单向阀19所述液体通路28的出液口与所述控温式反应器的进料口管路连通;所述电源39的供电端与所述主控制器29的供电端电对接;
32.以及供料安装包括供气安装23和供液安装30所述供气安装的供气口与所述气体通路的总进气口管路连通用于向反应器内输出气体;所述供液安装30内置于所述箱体26内并经过液体通路28与所述控温式反应器的进料口管路连通。
33.所述气体通路27包括主气体通路17、第一气体测量分支通路31和第二气体测量分支通路32所述主气体通路17贯穿所述箱体26而且所述主气体通路17的进气口与供料安装的供气安装23贯串通主气体通路17的出气口与所述控温式反应器的进料口管路连通;所述第一气体测量分支通路31和第二气体测量分支通路32均与主气体通路17贯串通并沿所述主气体通路17中气体震动目标往日向后顺序排布个中第一气体测量分支通路31的出气口配装增压泵33在第一气体测量分支通路31的出气口与增压泵33入气口之间的管路上树立气体减压阀9在增压泵33的气体检测口处配装压力表8用于检测第以气体测量分支通路中的气压;所述第二气体测量分支通路32的出气口配装真空泵34并在第二气体测量分支通路32的出气口与真空泵34入气口之间的管路上树立顺序串联气体增压阀10和进口压力传感器35所述真空泵34的控制端与所述主控制器29的压力检测端口电对接;所述主气体通路17的出气口与所述第二气体测量分支通路32之间的主气体通路上设有压力检测口和温度检测口所述压力检测口处配装反应器里面压力表11和内销压力传感器36;所述温度检测口处配装温度传感器40所述温度传感器40的旗号输出端与所述主控制器29的旗号输出端电对接;所述供液安装30为内置于所述箱体26内的储水箱储水箱的通水口经过液体通路28的电机37和液体管路与所述控温式反应器的进料口管路连通并在贯串通的管路上树立单向阀19。
34.所述控制箱还包括控制面板38所述控制面板嵌装于所述箱体的表面而且所述控制面板上树立表露屏381和控制按键382所述表露屏的旗号输控制端与所述主控制器的旗号控制端电对接用于安排反应腔内气体压力、温度的共时表露需要参数。
35.所述控温式反应器包括戴反应腔的反应器本质14和加热安装24所述反应器本质14树立于所述菲涅尔透镜7的正下方所述反应器本质14是一个开有若搞收支孔道、具备保温功效的不锈钢反应器其顶部设有供光斑经过的照耀窗所述反应器本质14的个中一侧壁设有进液口和进料口闭于侧的侧壁上设有出料口所述进液口处配装控温式注水器22用
于向反应器本质在14的反应腔内注入料液;所述加热安装24包括加热器和温控器所述加热器树立在所述反应器的外端面上用于加热反应器本质里面的料液加热成气体;所述温控器的控制端与所述加热器的控制端电对接用于控制反应器内的料液温。
36.所述控温式反应器的底部树立搅拌安装所述搅拌安装包括可起落支架承托25和磁力搅拌器16所述磁力搅拌器16放置于所述可起落支架承托25的顶部经过安排反应器本质14和菲涅尔透镜7之间的隔绝安排聚光比;所述控温式反应器放置于所述磁力搅拌器16的顶部。
37.所述供气安装23与所述控制箱之间的管路上配装用于测量管路中的气体流量的品质流量计21和用于控成品质流量计的品质流量控制器;稳压阀13、背压阀15、单向阀19、截止阀20、品质流量计21、品质流量控制器控制所有气体流路用于控制气体物料的收支;单向阀19、截止阀20以及相应管路构成控制完备的液体流路用于控制液体物料收支。
38.所述光催化还本co2试验体系安装还包括散热安装3所述散热安装3悬装于所述悬架12胜过架体的端部并位于所述光照安装的正上方;所述散热安装3包括散热风机和供电电源所述散热风机的出风口闭于准外壳顶部的入风口用于闭于光照安装进行散热;所述散热风机的供电端与所述供电电源的输电端电对接。
39.所述光源5为1000w

5000w的氙灯而且所述光源5隔绝菲涅尔透镜30cm。
40.所述反应器本质14上的参瞅窗由通明耐高温石英制成反应腔内的气体温度压力均显姑且控制面板上所述主气体通路17的内销连有气相色谱仪。
41.所述支持架、所述外壳均为不锈钢材料制成。
42.安排过程:该安装运用前须要查瞅安装的气密性气体料液为co2液体料液为水;在宁靖的前提下水被加热并由必定流速的co2气体将加热后爆发的水蒸气戴入反应器本质14的反应腔内进行反应。在聚光和催化剂支架上的催化剂催化的前提下水气和co2气体反应将co2还本成手段产品。反应过程中温度和压力可经过控制面板控制经主气体通路17消除的气体经过气相色谱仪用来领会气体因素安排好十脚温度、压力后便不妨正式消费收集手段产品。
43.本证明书籍实行例所述的实质只是是闭于创造构想的实行办法的陈设本创造的保护范畴不该当被视为仅限于实行例所报告的简直办法本创造的保护范畴也包括本范围本领人员依据本创造构想所不妨料到的雷共本领本领。

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