本发明专利技术提供了一种光催化二氧化碳还原的反应装置，包括壳体、反应器和光源，壳体内设有恒温腔，壳体上设有恒温液进口和恒温液出口，恒温液进口和恒温液出口分别与恒温腔相通且相互通过恒温腔相通，反应器包括反应管，反应管内设有反应腔，反应管上设有气体进口和气体出口，气体进口和气体出口分别与反应腔相通且相互通过反应腔相通，反应管设于恒温腔中，光源设于恒温腔中，光源的光穿过反应管并在反应腔内催化二氧化碳还原。本发明专利技术有效的提高了光催化CO2还原的效率。还原的效率。还原的效率。
【技术实现步骤摘要】
一种光催化二氧化碳还原的反应装置
[0001]本专利技术涉及化工设备领域，具体地说，涉及一种光催化二氧化碳CO2还原的反应装置。
技术介绍
[0002]CO2的过度排放对自然界碳循环平衡造成了严重影响，带来了各种环境问题，尤其是温室效应。开发能够稳定控制大气中CO2总量或对CO2进行资源化利用的技术方案并积极应对能源危机，是世界科学家们的重大研究课题。
[0003]利用光催化技术将捕获的CO2在温和的反应条件下(常温、常压)转变成高附加值的碳氢燃料，以碳氢燃料为能源载体，进而实现碳循环利用，是一种比较理想的CO2转化和利用方案。
[0004]当前，光催化CO2还原得到了广泛的研究，大量的光催化剂被证明具有还原CO2的活性。然而，光催化还原CO2反应器的设计限制了该项技术的推广应用。
[0005]为此，本领域的技术人员致力于开发一种有效的光催化二氧化碳还原效率的反应装置。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种光催化二氧化碳还原的反应装置，有效的提升了反应效率。
[0007]根据本专利技术，提供了一种光催化二氧化碳还原的反应装置，包括壳体、反应器和光源，所述壳体内设有恒温腔，所述壳体上设有恒温液进口和恒温液出口，所述恒温液进口和恒温液出口分别与所述恒温腔相通且所述恒温液进口和恒温液出口相互通过所述恒温腔相通，所述反应器包括反应管，所述反应管内设有反应腔，所述反应管上设有气体进口和气体出口，所述气体进口和气体出口分别与所述反应腔相通且所述气体进口和气体出口相互通过所述反应腔相通，所述反应管和光源均设于所述恒温腔中，所述光源发出的光穿过所述反应管并进入所述反应腔内催化二氧化碳还原。
[0008]优选的：所述反应腔的内壁涂覆有光催化剂。
[0009]优选的：所述恒温液进口位于所述壳体的底部，所述恒温液出口位于所述壳体的顶部。
[0010]优选的：所述恒温液进口和恒温液出口分别位于所述壳体的两侧。
[0011]优选的：所述壳体内的恒温腔的内壁上设有反光层。
[0012]优选的：所述反应管的形状呈中空的螺旋的管状。
[0013]优选的：所述光源位于所述反应管的中心轴线上。
[0014]优选的：所述反应器还包括恒温管，所述恒温管的形状为中空的管状，所述恒温管套设于所述反应管上，所述恒温管上设有相通的液体进口和液体出口。
[0015]优选的：所述反应器和光源分别与所述壳体可拆连接。
[0016]优选的：所述壳体的形状呈圆柱体形。
[0017]本专利技术的一种光催化二氧化碳还原的反应装置，有效的提升了反应效率。
附图说明
[0018]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0019]图1是本专利技术的实施例光催化二氧化碳还原的反应装置的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术的实施例光催化二氧化碳还原的反应装置的俯视结构示意图；
[0021]图3是本专利技术的实施例光催化二氧化碳还原的反应装置的反应器的结构示意图；
[0022]图4是本专利技术的实施例光催化二氧化碳还原的反应装置的反应器的出口结构示意图。
具体实施方式
[0023]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
[0024]如图1中所示，在本专利技术的实施例中，提供了一种光催化二氧化碳还原的反应装置，包括壳体1、反应器2和光源3。
[0025]结合如图2中所示，壳体1内设有恒温腔。恒温腔为壳体1的内部形成的腔体，优选由壳体1的内壁形成。壳体1上设有恒温液进口4和恒温液出口5。恒温液进口4和恒温液出口5分别与恒温腔相通且相互之间通过恒温腔相通。即恒温液从恒温液进口4进入恒温腔中，然后从恒温液出口5流出，从而控制恒温腔中的温度。
[0026]并结合如图3中所示，反应器2包括反应管6。反应管6内设有反应腔。反应腔为反应管6的内部形成的腔体，也优选由反应管6的内壁形成。光催化二氧化碳还原反应就在反应腔中进行。
[0027]反应管6上设有气体进口和气体出口。气体进口和气体出口分别与反应腔相通且相互之间通过反应腔相通。反应气体从气体进口进入反应腔中，反应完毕后从气体出口流出。
[0028]反应管6设于壳体1的恒温腔中，光源3也设于恒温腔中。
[0029]光源3发出光线，反应管6内的气体接受光线并发生光催化二氧化碳还原反应，而恒温腔提供一个适宜的温度。
[0030]优选恒温液体、反应器均适宜光线穿过。
[0031]本专利技术实施例能够有效的提升光催化二氧化碳还原反应的效率。
[0032]如图1中所示，在本专利技术的实施例中，优选反应管6内反应腔的内壁设有光催化剂，便于进行反应。
[0033]另如图1中所示，在本专利技术的实施例中，优选恒温液进口4位于壳体1的底部，恒温液出口5位于壳体1的顶部。其中，顶部、底部即如图中所示的上、下半部分。并结合如图2中所示，优选恒温液进口4和恒温液出口5分别位于壳体1的两侧，提高恒温液体利用效率。
[0034]在本专利技术的实施例中，优选壳体1内的恒温腔的内壁上设有反光层，从而反射光线，提高提高光利用率和催化效率。。
[0035]如图1中所示，在本专利技术的实施例中，优选反应管6的形状呈中空的螺旋的管状。光源3位于反应管6的中心轴线上，提高光的利用效率。
[0036]另如图3和4中所示，在本专利技术的实施例中，反应器2还包括恒温管7，恒温管7套设于反应管6上。恒温管7上设有相通的液体进口和液体出口，进一步提高反应温度的控制效率。
[0037]此外，在本专利技术的实施例中，优选反应器2和光源3分别与壳体1可拆连接，简便易行。
[0038]如图1中所示，在本专利技术的实施例中，一种光催化二氧化碳还原的反应装置，包括壳体1、反应器2和光源3。
[0039]壳体1优选是一个圆柱状的筒体。筒体的外壳是中空的，其俯视图如图2所示，优选在筒体外壳侧面对称的上、下两处留有两个圆柱状的进出水口，即如图1中的恒温液进口4和恒温液出口5。
[0040]圆柱状筒体的外壳内可以自恒温液进口4注入恒温液体，从恒温液出口5流出，从而可以保证反应装置内的温度环境。
[0041]筒体的内壁是一层反光层。筒体内壁的反光层可以对光源发出的光实现多次反射，从而提高光利用率。
[0042]反应装置的壳体1内是一个中空的螺旋状反应器2，其剖面图如图3所示。在反应器2内的中心轴线上是该反应装置的光源3。
[0043]螺旋状反应器2及光源3均与反应装置的壳体组装而成并可以单独拆卸，从而使该反应装置易于运行。
[本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光催化二氧化碳还原的反应装置，其特征在于，包括壳体、反应器和光源，所述壳体内设有恒温腔，所述壳体上设有恒温液进口和恒温液出口，所述恒温液进口和恒温液出口分别与所述恒温腔相通且所述恒温液进口和恒温液出口相互通过所述恒温腔相通，所述反应器包括反应管，所述反应管内设有反应腔，所述反应管上设有气体进口和气体出口，所述气体进口和气体出口分别与所述反应腔相通且所述气体进口和气体出口相互通过所述反应腔相通，所述反应管和光源均设于所述恒温腔中，所述光源发出的光穿过所述反应管并进入所述反应腔内催化二氧化碳还原。2.根据权利要求1所述的光催化二氧化碳还原的反应装置，其特征在于：所述反应腔的内壁涂覆有光催化剂。3.根据权利要求1所述的光催化二氧化碳还原的反应装置，其特征在于：所述恒温液进口位于所述壳体的底部，所述恒温液出口位于所述壳体的顶部。4.根据权利要求1所述的光催化二氧化碳还原的反...
【专利技术属性】
技术研发人员：张衡，李成金，张力方，陈航榕，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。