一种甲烷气相光反应检测装置及其反应检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种甲烷气相光反应检测装置及其反应检测方法，所述反应装置包括：水蒸气混合装置，用于将甲烷气与水蒸气混合；甲烷光反应装置，用于将甲烷光催化转化；所述水蒸气混合装置和所述甲烷光反应装置连通。本发明专利技术的反应检测装置设计简单，反应方便，检测准确等优点，在甲烷光催化转化反应中可广泛应用，具有极高的应用前景，解决在甲烷光催化转化中装置的简单操作，且精准控制并高效及时的检测问题。

A methane gas phase photo reaction detection device and its reaction detection method

The invention provides a methane gas phase light reaction detection device and a reaction detection method. The reaction device includes a water vapor mixing device, which is used to mix methane gas with water vapor, and a methane light reaction device for the conversion of methane to light, and the water vapor mixing device is connected with the methane light reaction device. The reaction detection device of the invention has the advantages of simple design, convenient reaction, accurate detection and so on. It can be widely used in the methane photocatalytic conversion reaction. It has a very high application prospect, and solves the simple operation of the device in the photocatalytic conversion of methane, and the accurate control and efficient and timely detection problems.

【技术实现步骤摘要】
一种甲烷气相光反应检测装置及其反应检测方法
本专利技术属于化学工艺及装置领域，涉及一种甲烷气相光反应检测装置及其反应检测方法。
技术介绍
伴随石油资源的日益减少，天然气的综合利用越来越受到人们的关注。甲烷是天然气的主要成分，甲烷的活化转化具有重大的应用需求，然而甲烷分子具有四面体对称性，其碳氢键特别稳定，因而甲烷在温和条件下的活化转化是一个科学难题。而利用光催化高效地部分氧化甲烷为其他有用的小分子化合物也一直是科学家追求的目标。甲烷的催化转化目前已有研究生成各种小分子化合物，如氢气、一氧化碳、乙烯等，而目前主要的研究成果依然在热催化方面，光催化方面研究较少。现在已有的研究中光催化甲烷转化的反应产物主要是合成气(即一氧化碳和氢气)或者甲醇，均可以被气相色谱直接检测。而在光催化甲烷转化反应的时候所选用的装置也有一些研究，目前有将催化剂直接分散在水中，然后将甲烷气通入水中，在光照条件下反应得到产物的方法，此方法的优点在于催化剂和反应物水混合均匀，缺点在于甲烷在水中的溶解度太小，会影响反应速率。现有技术中，在石英玻璃反应器中加入适量的水(90℃),水中加入少量的电子传递物质(如二氯甲基紫精水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲烷气相光反应检测装置，其特征在于，包括：水蒸气混合装置(2)，用于将甲烷气与水蒸气混合；甲烷光反应装置(3)，用于将甲烷光催化转化；所述水蒸气混合装置(2)和所述甲烷光反应装置(3)连通。

【技术特征摘要】
1.一种甲烷气相光反应检测装置，其特征在于，包括：水蒸气混合装置(2)，用于将甲烷气与水蒸气混合；甲烷光反应装置(3)，用于将甲烷光催化转化；所述水蒸气混合装置(2)和所述甲烷光反应装置(3)连通。2.如权利要求1所述的一种甲烷气相光反应检测装置，其特征在于，还包括甲烷气与载气的混合装置(1)，用于将甲烷气与载气混合；所述甲烷气与载气的混合装置(1)、所述水蒸气混合装置(2)和所述甲烷光反应装置(3)依次连通。3.如权利要求2所述的一种甲烷气相光反应检测装置，其特征在于，所述甲烷气与载气的混合装置(1)包括甲烷气存储单元(11)、甲烷气体积流量计(12)、载气存储单元(13)、载气体积流量计(14)、三通管(15)和气体导管，所述三通管(15)包括第一进口、第二进口和出口，所述甲烷气存储单元(11)通过气体导管与所述甲烷气体积流量计连通(12)，所述甲烷气体积流量计(12)通过气体导管与三通管的第一进口连通，所述载气存储单元(13)通过气体导管与所述载气体积流量计(14)，所述载气体积流量计(14)通过气体导管与三通管的第二进口连通，三通管的出口通过气体导管与所述水蒸气混合装置(2)连通。4.如权利要求1或2所述的一种甲烷气相光反应检测装置，其特征在于，所述水蒸气混合装置(2)包括密闭的装水容器(21)、水浴锅(22)和气体导管，所述装水容器(21)设有进口(211)和出口(212)，甲烷气或者所述甲烷气与载气的混合装置(1)通过气体导管且经装水容器的进口(211)伸入水中，所述装水容器(21)放置于所述水浴锅(22)中，装水容器的出口(212)经气体导管与所述甲烷光反应装置(3)连通。5.如权利要求4所述的一种甲烷气相光反应检测装置，其特征在于，所述水蒸气混合装置(2)还包括甲烷气存储单元和甲烷气体积流量计，所述甲烷气存储单元通过气体导管与所述甲烷气体积流量计连通，所述甲烷气体积流量计通过气体导管且经装水容器的进口(211)伸入水中。6.如权利要求1或2所述的一种甲烷气相光反应检测装置，其特征在于，所述甲烷光反应装置(3)包括反应器(31)、催化剂承载部件(32)和光源(33)，所述反应器设有进口(311)和出口(312)，所述催化剂承载部件(32)设于反应器(31)的腔体内，所述光源(33)设于反应器(35)的垂直上方，所述水蒸气混合装置(2)经气体导管和甲烷光反应装置的进口(311)通入催化剂承载部件(32)。7.如权利要求6所述的一种甲烷气相光反应检测装置，其特征在于，所述催化剂承载部件部分表面或全部表面设有催化剂涂层。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：马翠杰，陈为，孙予罕，张佳舟，王白银，南贵珍，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：上海,31