[發明專利]一種光催化合成氨反應器及光催化合成氨反應系統

在審

• 申請號: 202210599902.6
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN114804149A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 羅志斌;蘭晗暉;孫瀟;朱光濤
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司
• 主分類號: C01C1/04
• 分類號: C01C1/04
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 劉慧麗

1.一種光催化合成氨反應器，其特征在于，包括依次疊合固定的基板、催化層和固定框；

所述基板靠近催化層的一側具有流道，所述催化層密封蓋合在所述流道邊緣，所述基板前側面和后側面上分別設置有與所述流道連通的進氣口和出氣口；

所述固定框遠離催化層的側面密封安裝有透光層，所述透光層、所述催化層和所述固定框形成液流空間，所述固定框上設置有與所述液流空間連通的進水口和出水口；

所述催化層上設置有多個連通所述流道和所述液流空間的通孔，所述催化層上設置有光催化劑；

所述基板靠近所述催化層的一側連續均勻設有多個上下方向延伸的凹槽，各所述凹槽依次連通且與所述進氣口和所述出氣口連通，以形成用于氣體通過的流道。

2.如權利要求1所述的光催化合成氨反應器，其特征在于，所述催化層包括支撐板，貼合設置在支撐板上的多孔層，所述光催化劑涂覆在所述多孔層上，所述通孔依次穿過所述支撐板、所述多孔層和所述光催化劑。

3.如權利要求2所述的光催化合成氨反應器，其特征在于，所述支撐板為聚四氟乙烯塑料壓制形成，所述多孔層由二氧化硅顆粒涂覆在支撐板形成。

4.如權利要求3所述的光催化合成氨反應器，其特征在于，所述光催化劑包括占催化劑總重量的0.5～10％的鍶、二氧化鈦和金錳鈷銠鉻的合金；

所述光催化劑設置在多孔層的工藝方法為：光催化劑與硅凝膠粘結劑或者分散劑充分混合分散，然后噴涂在多孔層表面，最后經過不高于300℃的低溫烘干。

5.如權利要求4所述的光催化合成氨反應器，其特征在于，所述二氧化鈦的粒徑為100～1500nm，所述金錳鈷銠鉻合金的粒徑為50～300nm。

6.如權利要求1所述的光催化合成氨反應器，其特征在于，所述催化層與所述固定框之間、所述催化層與所述基板之間均設有密封墊。

7.如權利要求1所述的光催化合成氨反應器，其特征在于，所述透光層為玻璃片。

8.一種光催化合成氨反應系統，其特征在于，包括權利要求1-7任一項所述的光催化合成氨反應器、氮氣儲罐和空氣分離裝置；

所述光催化合成氨反應器的進氣口連接氮氣儲罐的出氣口，所述光催化合成氨反應器的出氣口連接氣液分離器，所述光催化合成氨反應器的進水口連接儲水罐，所述氣液分離器的出氣口連接氮氣儲罐，所述氣液分離器的出水口連接儲水罐。