[實用新型]一種高溫光熱催化反應設備

有效

• 申請號: 201820157467.0
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN208066337U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 王新偉;蔡春水;張勁琦;孝東寅;郝世祺
• 申請（專利權）人: 北京中教金源科技有限公司
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08
• 代理公司: 北京大成律師事務所 11352
• 代理人: 陳福

一種高溫光熱催化反應設備，包括反應管和法蘭接頭，其特征在于，所述反應管中部側壁設有向內凹陷的平面；所述法蘭接頭位于反應管兩端。本實用新型提供的一種高溫光熱催化反應設備，實現了光熱催化的溫度需求，常溫～1000℃(外置加熱爐可以連續可調、程序升溫)；實現了光熱催化的光源光譜需求，實現了紫外光、可見光、紅外光等光源可以透過反應器照射到催化劑材料的表面，實現光熱協同；實現了氣氛保護、氣固反應、氣固降解等功能，可以在光熱協同的作用下，研究材料的合成與表征。

技術領域

本實用新型涉及一種高溫光熱催化反應設備，特別是涉及一種用于光解水制氫、光催化制氫、材料制備、材料合成、材料表征、催化降解有機物、催化降解有害氣體(甲醛、乙醛、二氧化碳)、熱催化、光化學、光催化、光降解、有機化學等領域的光熱協同反應設備。

背景技術

光熱催化反應設備，主要應用光化學領域、新能源、新材料、信息處理等技術。光化學是研究處于電子激發態的原子、分子的結構及其物理化學性質的科學。現代分子光化學是一門多學科交叉的邊緣學科，包括有機光化學、無機光化學、高分子光化學、生物光化學、光電化學和光物理等門類。現代光化學對電子激發態的研究所建立的新概念、新理論和新方法大大開拓了人們對物質認識的深度和廣度，對了解自然界的光合作用和生命過程，對太陽能的利用、環境保護、開創新的反應途徑、尋求新的材料提供了重要基礎，在新能源、新材料和信息處理新技術等高技術領域中發揮著越來越重要的作用。該系統的應用對光化學的發展起到了重要的支撐作用。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服現有光催化評價系統，實現在高溫下(1000℃)，光熱協同的情況下，實現催化新材料的合成與光熱催化活性表征。立式高溫光熱催化(光熱協同)反應設備，主要需要解決的技術問題：

1.高溫光熱反應設備可實現光催化反應體系通過外部加熱爐使溫度達到，常溫～1000℃(連續可調、程序升溫)；

2.高溫光熱反應設備的石英管側面為平面，可以讓紫外光、可見光、紅外光等光源照射到催化劑材料的表面，實現光熱協同；

3.光熱催化反應器可以實現氣氛保護、氣固反應、氣固降解等功能。

一種高溫光熱催化反應設備，適用于光照情況下的材料合成與材料表征。材料合成，加入光源的情況下，提高催化劑材料的產率、改變材料的形貌特征、提高材料的各種性能。材料表征，評價光熱協同情況下催化劑材料的活性，主要用于應用于光解水制氫、光解水制氧、二氧化碳還原、氣相光催化、甲醛氣體的光催化降解、VOCs、NOx、SOx、固氮等領域。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下技術方案:

(1)一種高溫光熱催化反應設備，包括反應管和法蘭接頭，所述反應管中部側壁設有向內凹陷的平面，用于外部光源照射到反應樣品上；所述法蘭接頭位于反應管兩端，用于反應氣體流量導入、氣氛保護。

(2)根據(1)所述高溫光熱催化反應設備，在所述反應管中部的前方、后方或/和側方均設有向內凹陷的平面。

(3)根據(1)或(2)所述高溫光熱催化反應設備，所述平面數量至少為一個。

(4)根據(1)-(3)任一項所述高溫光熱催化反應設備，所述反應管為石英反應管。

(5)根據(1)-(4)任一項所述高溫光熱催化反應設備，外部光源通過所述平面照射到反應管內部的反應樣品上。

(6)根據(1)-(5)任一項所述高溫光熱催化反應設備，所述外部光源為氙燈光源、汞燈光源、LED光源、微波無極燈、激光或鹵素燈；所述光源為平行光、匯聚光；所述光源為紫外光、可見光、紅外光。

與現有技術相比，本實用新型提供的種立式高溫光熱催化(光熱協同)反應設備的有益效果在于：