固定床反應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種光催化反應裝置，尤其是涉及一種光催化還原CO2固定床反應裝置。
【背景技術】
[0002]CO2作為一種豐富的潛在碳源，其轉化、利用技術的開發與應用是未來世界范圍內實現可持續發展戰略的重要研究方向。其中，光催化還原CO2是目前最具前景的CO2轉化和利用的新型創新技術，它利用光能激發催化劑材料產生光生電子-空穴，以誘發氧化還原反應將COdPH2O合成有機物質。相較于其它方法，該過程通常在常溫常壓下進行，直接將光能轉化為化學能，綠色環保低耗，實現碳的循環使用。然而，現有的光催化反應裝置中，催化劑多以微小顆粒均勻混合于反應介質中，導致反應產物難于從反應體系中分離出來，而且使催化劑使用壽命變短不能多次重復利用，顯然，這在一定程度上限制了光催化還原CO2技術的工業化推廣與應用。因此，研發一種新型光催化還原CO2裝置將對CO2轉化和利用技術真正走向實際應用具有里程碑意義。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種光催化還原CO2固定床反應裝置。該反應裝置結構設計新穎獨特、科學合理，使用操作方便，能夠實現反應后催化劑與反應介質的有效分離，并達到催化劑可多次重復再生利用的目的。而且其制作簡單，成本低廉，可實現大規模推廣應用。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:包括反應箱，所述反應箱的內壁上設置有多個紫外燈，所述反應箱內設置有用于盛裝溶液介質的反應瓶，所述反應瓶的底部設置有用于對所述溶液介質進行加熱的加熱器，所述反應瓶的下部通過CO2管路與位于反應箱外的CO2氣瓶連通，所述反應瓶的上部與冷凝管連通，所述冷凝管與冷凝液收集罐連通，所述反應瓶內設置有多孔隔板，所述多孔隔板上設置有催化劑填料。
[0005]上述的一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:所述反應箱為兩端封閉的圓筒形結構。
[0006]上述的一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:所述紫外燈的數量為六個，六個所述紫外燈在反應箱的內壁上呈均勻環布。
[0007]上述的一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:所述CO2管路上設置有流量調節閥。
[0008]上述的一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:所述反應瓶的材質為石英玻璃。
[0009]上述的一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:所述多孔隔板中的孔為圓形孔，所述圓形孔的孔徑為1mm。
[0010]本實用新型與現有技術相比具有以下優點：
[0011]1、本實用新型結構設計新穎獨特、科學合理，使用操作方便，能夠實現反應后催化劑與反應介質的有效分離，并達到催化劑可多次重復再生利用的目的。
[0012]2、本實用新型紫外燈的光源采用普通的紫外燈，其成本低廉、使用壽命長，可通過調整紫外燈個數實現探討光強對光催化性能的影響。
[0013]3、本實用新型反應瓶CO2進氣方式采用下進上出逆流接觸，反應瓶的隔板對0)2氣體起到均勻分布的作用，從而有利于CO2氣體與液體介質及催化劑間進行充分接觸。
[0014]4、本實用新型設有加熱器和進氣管，不僅可以進行光催化還原⑶2的實驗，還可以滿足光催化降解水中污染物實驗的進行，探究溫度、不同氣體氣氛或溶解氧溶度對光催化材料光催化性能的影響。
[0015]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0016]圖I為本實用新型的結構示意圖。
[0017]圖2為圖I中A處的局部放大圖。
[0018]圖3為本實用新型紫外燈在反應箱內壁上的分布狀態示意圖。
[0019]附圖標記說明：
[0020]I—反應箱；2—溶液介質；3—反應瓶；
[0021]4 一加熱器；5—催化劑填料；6—紫外燈；
[0022]7—冷凝管；8—冷凝液收集罐； 9 一 CO2管路；
[0023]10—流量調節閥；11—CO2氣瓶；12—多孔隔板。
【具體實施方式】
[0024]如圖I、圖2和圖3所示，本實用新型光催化還原CO2固定床反應裝置，包括反應箱I，所述反應箱I的內壁上設置有多個紫外燈6，所述反應箱I內設置有用于盛裝溶液介質2的反應瓶3，所述反應瓶3的底部設置有用于對所述溶液介質2進行加熱的加熱器4，所述反應瓶3的下部通過CO2管路9與位于反應箱I外的CO2氣瓶11連通，所述反應瓶3的上部與冷凝管7連通，所述冷凝管7與冷凝液收集罐8連通，所述反應瓶3內設置有多孔隔板12，所述多孔隔板12上設置有催化劑填料5。
[0025]如圖3所示，所述反應箱I為兩端封閉的圓筒形結構。
[0026]如圖3所示，所述紫外燈6的數量為六個，六個所述紫外燈6在反應箱I的內壁上呈均勻環布。
[0027]如圖I所示，所述CO2管路9上設置有流量調節閥10。
[0028]本實施例中，所述反應瓶3的材質為石英玻璃。
[0029]本實施例中，所述多孔隔板12中的孔為圓形孔，所述孔的孔徑為1mm。
[0030]本實用新型使用時，依據反應要求向反應瓶3內加入溶液介質2，按一定比例將催化劑填料5(可采用二氧化鈦或石墨烯光催化材料)放于多孔隔板12上，依據目標產物的沸點設置加熱器4的加熱溫度，同時向反應瓶3中通入CO2氣體，調節氣體流量為lOOmL/min?200mL/min，半小時后開啟紫外燈6光源進行反應，反應產物（甲醇）收集于冷凝液收集罐8中，利用氣相色譜儀進行分析。
[0031]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:包括反應箱（I)，所述反應箱（I)的內壁上設置有多個紫外燈（6)，所述反應箱（I)內設置有用于盛裝溶液介質（2)的反應瓶(3)，所述反應瓶(3)的底部設置有用于對所述溶液介質（2)進行加熱的加熱器(4)，所述反應瓶(3)的下部通過CO2管路(9)與位于反應箱（I)外的CO2氣瓶（11)連通，所述反應瓶(3)的上部與冷凝管(7)連通，所述冷凝管(7)與冷凝液收集罐(8)連通，所述反應瓶(3)內設置有多孔隔板(12)，所述多孔隔板(12)上設置有催化劑填料(5)。2.根據權利要求I所述的一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:所述反應箱(I)為兩端封閉的圓筒形結構。3.根據權利要求2所述的一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:所述紫外燈(6)的數量為六個，六個所述紫外燈(6)在反應箱(I)的內壁上呈均勻環布。4.根據權利要求I所述的一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:所述0)2管路(9)上設置有流量調節閥（IO)。5.根據權利要求I所述的一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:所述反應瓶(3)的材質為石英玻璃。6.根據權利要求I所述的一種光催化還原CO2固定床反應裝置，其特征在于:所述多孔隔板(12)中的孔為圓形孔，所述圓形孔的孔徑為1_。
【專利摘要】本實用新型公開了一種光催化還原CO2固定床反應裝置，包括反應箱，所述反應箱的內壁上設置有多個紫外燈，所述反應箱內設置有用于盛裝溶液介質的反應瓶，所述反應瓶的底部設置有用于對所述溶液介質進行加熱的加熱器，所述反應瓶的下部通過CO2管路與位于反應箱外的CO2氣瓶連通，所述反應瓶的上部與冷凝管連通，所述冷凝管與冷凝液收集罐連通，所述反應瓶內設置有多孔隔板，所述多孔隔板上設置有催化劑填料。本實用新型結構設計新穎獨特、科學合理，使用操作方便，能夠實現反應后催化劑與反應介質的有效分離，并達到催化劑可多次重復再生利用的目的。而且其制作簡單，成本低廉，可實現大規模推廣應用。
【IPC分類】B01J8/02, B01J19/02, C07C29/15, C07C31/04
【公開號】CN205146185
【申請號】CN201520970043
【發明人】張亞婷, 李可可, 劉國陽, 蔡江濤, 周安寧, 邱介山
【申請人】西安科技大學
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月28日