漿態(tài)床試驗(yàn)合成反應(yīng)裝置 光催化反應(yīng)
2025-04-03
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漿態(tài)床試驗(yàn)合成反應(yīng)裝置 光催化反應(yīng)
以下是 漿態(tài)床試驗(yàn)合成反應(yīng)裝置 和 光催化反應(yīng)裝置 的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)及系統(tǒng)說明，涵蓋實(shí)驗(yàn)室研究與工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景：
一、漿態(tài)床試驗(yàn)合成反應(yīng)裝置
1. 核心參數(shù)與配置
| 模塊 | 技術(shù)參數(shù) | 功能說明 |
|---|---|---|
| 反應(yīng)器 | - 材質(zhì)：316不銹鋼/哈氏合金（耐腐蝕） - 容積：100 mL~5 L（實(shí)驗(yàn)室級(jí)） - 設(shè)計(jì)壓力：0.1~20 MPa - 攪拌方式：磁力/機(jī)械攪拌（0~1500 rpm） | 氣-液-固三相混合，催化劑懸浮（粒徑0.1~50 μm） |
| 溫控系統(tǒng) | - 溫度范圍：室溫~500℃（±1℃） - 加熱方式：夾套油浴/電加熱 | PID精確控溫，適用于費(fèi)托合成、加氫反應(yīng)等 |
| 進(jìn)料系統(tǒng) | - 液體泵：0.1~50 mL/min（高粘度適配） - 氣體MFC：0~5000 mL/min（H?/CO等） - 氣體分布器：燒結(jié)金屬（氣泡直徑<1 mm） | 確保氣液均勻分布，提高傳質(zhì)效率 |
| 產(chǎn)物分離 | - 高壓分離器：氣液兩相分離 - 冷凝器：-20℃~25℃ - 在線過濾器：0.5 μm | 液體產(chǎn)物循環(huán)采樣，未反應(yīng)氣體回收利用 |
| 安全設(shè)計(jì) | - 爆破片：設(shè)定壓力110%工作壓力 - 氣體檢測(cè)：H?/CO實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) | 防爆認(rèn)證（ATEX），適用于高壓易燃環(huán)境 |
2. 漿態(tài)床試驗(yàn)合成反應(yīng)裝置 光催化反應(yīng)
典型應(yīng)用
費(fèi)托合成：Co基催化劑，220℃、2 MPa，CO轉(zhuǎn)化率>70%。
生物油加氫脫氧：Ru/C催化劑，300℃、10 MPa，脫氧率>90%。
納米材料合成：金屬顆粒在漿態(tài)床中的可控生長(zhǎng)（如Pt/C催化劑制備）。
二、光催化反應(yīng)裝置
1. 核心參數(shù)與配置
| 模塊 | 技術(shù)參數(shù) | 功能說明 |
|---|---|---|
| 光源系統(tǒng) | - 光源類型：氙燈（模擬太陽(yáng)光）、UV-LED（365 nm） - 光強(qiáng)：50~500 mW/cm2（可調(diào)） - 波長(zhǎng)范圍：200~800 nm（濾光片可選） | 支持可見光/紫外光催化，如TiO?、g-C?N?催化劑的活化 |
| 反應(yīng)器 | - 材質(zhì)：石英（紫外透射率>90%） - 容積：50 mL~2 L（批式/連續(xù)流） - 設(shè)計(jì)壓力：常壓~1 MPa | 氣密設(shè)計(jì)，適用于氣相（如CO?還原）或液相（如染料降解）反應(yīng) |
| 溫控系統(tǒng) | - 溫度范圍：5~80℃（水冷循環(huán)） | 防止光熱效應(yīng)干擾，低溫反應(yīng)需配套制冷機(jī) |
| 氣體處理 | - 進(jìn)氣控制：CO?/N?流量0~200 mL/min（MFC） - 產(chǎn)物檢測(cè)：在線GC（CO/CH?分析） | 用于光催化CO?還原或水分解產(chǎn)氫 |
| 攪拌系統(tǒng) | - 磁力攪拌：0~1000 rpm - 透光設(shè)計(jì)：底部透光攪拌子 | 確保催化劑（如粉末TiO?）均勻分散，避免沉降 |
| 數(shù)據(jù)分析 | - 在線監(jiān)測(cè)：UV-Vis光譜儀（降解率實(shí)時(shí)分析） - 量子效率計(jì)算：光強(qiáng)-反應(yīng)速率關(guān)聯(lián) | 量化催化性能，支持SCI論文數(shù)據(jù)要求 |
2. 典型應(yīng)用
廢水處理：亞甲基藍(lán)降解（TiO?催化劑，UV光，30分鐘降解率>95%）。
CO?還原：Cu?O/ZIF-8催化劑，可見光下生成CO（選擇性>80%）。
產(chǎn)氫反應(yīng)：CdS/g-C?N?復(fù)合材料，420 nm光照射，產(chǎn)氫速率5 mmol/g/h。
三、兩類裝置對(duì)比與選型指南
| 特性 | 漿態(tài)床試驗(yàn)合成裝置 | 光催化反應(yīng)裝置 |
|---|---|---|
| 反應(yīng)類型 | 高溫高壓氣-液-固反應(yīng) | 光驅(qū)動(dòng)反應(yīng)（常溫常壓為主） |
| 能量輸入 | 熱能/機(jī)械能 | 光能（紫外/可見光） |
| 催化劑形態(tài) | 懸浮顆粒（納米/微米級(jí)） | 粉末/薄膜催化劑（需光響應(yīng)） |
| 工業(yè)關(guān)聯(lián) | 費(fèi)托合成、加氫精制 | 環(huán)保（水處理）、新能源（光解水） |
| 安全重點(diǎn) | 高壓防爆、氫氣泄漏防控 | 紫外防護(hù)、臭氧排放控制 |
選型建議
漿態(tài)床裝置：
若需高粘度物料（如生物油），選擇錨式攪拌+高扭矩電機(jī)。
高壓加氫（>10 MPa）需哈氏合金材質(zhì)（如C-276）。
光催化裝置：
研究可見光催化時(shí)，選擇AM1.5G濾光片模擬太陽(yáng)光譜。
氣相反應(yīng)（如CO?還原）需配套氣密石英反應(yīng)池和在線GC。
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