光催化微型反应装置适用于光热协同催化、光催化催化剂的评价及筛选,可做光催化的反应动力学、反应历程等方面的研究。应用到高温光热催化反应,光热协同催化,具体可用于半导体材料的合成烧结、催化剂材料的制备、催化剂材料的活性评价、光解水制氢、光解水制氧、二氧化碳还原、气相光催化、甲醛乙醛气体的光催化降解、苯系物的降解分析、VOCs、NOx、SOx、固氮等领域。光催化微型反应装置,为一套用于完成催化剂活性评价及筛选的固定床光热反应装置,适用于气体、液体或气液同时进料;气固、液固、气液固反应,能够实现温度、气相流量、液相流量的自动控制,反应温度能够实现程序控制升温(线性升温),通过程序升温设定实验温度的升温时间和保温时间,配合GC等分析仪器对不同压力、温度下的实验产物进行阶段性在线检测分析。系统中的减压系统,可与反应气钢瓶直接连接,管路配有比例卸荷阀、高精度压力表及压力传感器,所有温度控制点、压力监测点均配有超温、超压报警,自动联锁保护。
1) 进料系统,通入不同的气体时,可在流量系数表选择或输入对应的气体流量系数,实现气体种类的多样性和准确性。
2) 夹层控温标气模块,耐压管体内甲苯、乙醇等反应液体,通入反应气或惰性气体进入模块,将ppm级的有效气体带入反应器中,通过水浴循环水机控制模块温度进而控制气体的浓度;从而大大降低实验成本,解决标气贵的难题。
3) 恒压系统,配合低压、高压双压力系统使用,根据实验压力选择对应的压力系统,为催化剂提供稳定精准的、稳定的实验环境。
4) 系统控制全部采用PLC软件自动化控制,实时监控反应过程,自动化处理数据,并提供全套实验方案。屏幕采用工控触屏PLC,可以根据需求随时更改使用方案。鑫视科shinsco提供气相色谱仪、液相色谱仪、电化学工作站、TPR、TPD、SPV、TPV、拉曼等测试分析仪器。
5) 光催化微型反应装置系:进料系统、恒压系统、稳流系统、预热系统、反应系统、产物收集系统、PLC控制系统于一体。
光催化微型反应装置,常用实验参考方案:
1、光解水产氢产氧实验:
反应物:水,N2。
生产物:氢气、氧气。
催化剂:P25二氧化钛。
反应流速:水:0.01-0.1ml/min(或者采用氮气鼓泡水汽,10ml/min),N2:1-10ml/min。
反应温度:300℃。
反应压力:微正压、1.6MPa。
注水方式:①计量泵(选配)注入,数据稳定,需要客户另行采购,建议采购PPS。②扎针注入,数据不稳定。
2、二氧化碳还原实验:
反应物:CO2、H2O或H2。
生成物:CO、CH4、低碳化合物或烷烃。
催化剂:P25二氧化钛。
反应流速:水:0.01-0.1ml/min(或者采用氮气鼓泡水汽,10ml/min),CO2:1-10ml/min。
反应温度:300~600℃。
反应压力:1MPa、3MPa。
注水方式:①计量泵(选配)注入,数据稳定,需要客户另行采购,建议采购PPS。
②扎针注入,数据不稳定。
3、VOCS降解实验:
反应物:甲苯(或者采用氮气鼓泡甲苯液体,10ml/min)、空气。
生成物:CO2、CO、H2O、低碳烷烃。
催化剂:P25二氧化钛。
反应流速:甲苯:10-20ml/min,空气:10-90ml/min,总流速100ml/min。
反应温度:300℃。
反应压力:微正压、2MPa。
备注:①甲苯需要甲苯标气,200-500PPM左右,产物CO2,CO,CH4也需要配混合标气(用于产物定量,可以用很久),需要客户准备。
②低温鼓泡制备反应气,低温鼓泡系统,稳定性较标气稳定性略差一些,但是可以降低标气的使用费用。
4、常规热催化反应:
标配高压热催化反应管,实验温度<800℃;实验压力<5MPa. 可实现三气一液的各种热催化反应。实现催化剂的热催化评价,出口可实现气液分离,及全组分检测分析。