一种光催化冷等离子体的协同催化反应器制造技术

本文提出了一种光催化冷等离子体的协同催化反应器，催化反应器内部设有催化剂，催化反应器的外侧设光催化光源，所述的催化反应器包括高压电极、低压电极、催化反应管和冷却水套，所述的冷却水套中部上下贯穿的设有催化反应管，所述的催化反应管内侧中部设有催化剂，催化反应管顶面贯穿插入的设有高压电极，提供一种低温型光催化

【技术实现步骤摘要】
一种光催化冷等离子体的协同催化反应器


[0001]本文属于光催化
‑
冷等离子体的
，具体涉及一种光催化冷等离子体的协同催化反应器。

技术介绍

[0002]在基础科学研究领域中，催化反应的反应速率对于催化反应至关重要。
[0003]在光催化
‑
冷等离子体协同催化反应中，冷等离子体本身会产生很强烈的热效应，温度会上升到百余摄氏度甚至更高。
[0004]冷等离子体热效应引起的温度变化可控性差，反应温度的波动性很大，导致反应速率不稳定，实验误差大，并且光源自带的热效应样同样会导致反应温度上升，而光源中的红外光可能会导致反应温度上升。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本文提出了一种光催化冷等离子体的协同催化反应器，催化反应器内部设有催化剂，催化反应器的外侧设光催化光源，所述的催化反应器包括高压电极、低压电极、催化反应管和冷却水套，所述的冷却水套中部上下贯穿的设有催化反应管，所述的催化反应管内侧中部设有催化剂，催化反应管顶面贯穿插入的设有高压电极，所述的高压电极的一端设在催化反应管顶面的外侧，高压电极的另一端贯穿的设在催化剂的下方，所述的催化反应管的上部设有进气口，催化反应管的下部设有出气口，所述的冷却水套的下部设有进水口，冷却水套的上部设有出水口，冷却水套的内部设有低压电极，提供一种低温型光催化
‑
冷等离子体协同催化反应器；并解决光催化
‑
冷等离子体协同催化反应中的的温度可控性问题，实现低温条件温度下(100℃以下)的光催化
‑
冷等离子体协同催化反应。
[0006]冷却水套的材质为高纯石英，冷却水套的形状为圆柱壳体，冷却水套上下表面的圆心贯穿的设有催化反应管，冷却水套的上部左外侧导通的设有出水口，冷却水套的下部右外侧导通的设有进水口，冷却水套的底面连通的设有低压电极，催化反应管的材质为高纯石英，催化反应管的形状为圆柱壳体，催化反应管的上下两端与冷却水套的上下两端距离相等，催化反应管的上部左外侧导通的设有进气口，催化反应管的底面中心导通的设有出气口，反应器主体材质为高纯石英，一方面可以保证光的透过率，另一方面作为介质阻挡放电等离子体的介电材料。
[0007]冷却水套的内部与催化反应管的外部之间设有循环水套腔，所述的循环水套腔内部设有可导电的循环水，所述的循环水与低压电极之间导通相连，高压电极与电源相连，所述的电源分别与高压电极和地电极相连，所述的地电极与低压电极相连，通过水冷控温装置即可有效控制反应体系的温度，消除冷等离子体、光源引起的反应体系温度变化，精确控制反应温度；同时水冷控温装置可以充当液体滤光器，消除材料受光照射可能产生的热效应；水冷控温装置中通入可导电的循环水，其通过导线接地，在光催化
‑
冷等离子体协同催
化反应装置充当低压电极的作用。
[0008]有益效果：
[0009]本文提供一种低温型光催化
‑
冷等离子体协同催化反应器；并解决光催化
‑
冷等离子体协同催化反应中的的温度可控性问题，实现低温条件温度下(100℃以下)的光催化
‑
冷等离子体协同催化反应。
[0010]反应器主体材质为高纯石英，一方面可以保证光的透过率，另一方面作为介质阻挡放电等离子体的介电材料。
[0011]通过水冷控温装置即可有效控制反应体系的温度，消除冷等离子体、光源引起的反应体系温度变化，精确控制反应温度；同时水冷控温装置可以充当液体滤光器，消除材料受光照射可能产生的热效应；水冷控温装置中通入可导电的循环水，在光催化
‑
冷等离子体协同催化反应装置充当低压电极的作用。
附图说明
[0012]图1是一种光催化冷等离子体的协同催化反应器的内部结构示意图；
[0013]图2是一种光催化冷等离子体的协同催化反应器的剖视图；
[0014]图中；1、高压电极，2、低压电极，3、催化反应管，4、冷却水套，5、出水口，6、进水口，7、进气口，8、出气口，9、催化剂，10、光源，11、电源。
具体实施方式
[0015]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例和附图对本专利技术进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0016]高压电极1，低压电极2，催化反应管3，冷却水套4，出水口5，进水口6，进气口7，出气口8，催化剂9，光源10，电源11
[0017]如图1、2所示；
[0018]一种光催化冷等离子体的协同催化反应器，催化反应器内部设有催化剂9，催化反应器的外侧设光催化光源10，所述的催化反应器包括高压电极1、低压电极2、催化反应管3和冷却水套4，所述的冷却水套4中部上下贯穿的设有催化反应管3，所述的催化反应管3内侧中部设有催化剂9，催化反应管3顶面贯穿插入的设有高压电极1，所述的高压电极1的一端设在催化反应管3顶面的外侧，高压电极1的另一端贯穿的设在催化剂9的下方，所述的催化反应管3的上部设有进气口7，催化反应管3的下部设有出气口8，所述的冷却水套4的下部设有进水口6，冷却水套4的上部设有出水口5，冷却水套4的内部设有低压电极2，冷却水套4的材质为高纯石英，冷却水套4的形状为圆柱壳体，冷却水套4上下表面的圆心贯穿的设有催化反应管3，冷却水套4的上部左外侧导通的设有出水口5，冷却水套4的下部右外侧导通的设有进水口6，冷却水套4的底面连通的设有低压电极2，催化反应管3的材质为高纯石英，催化反应管3的形状为圆柱壳体，催化反应管3的上下两端与冷却水套4的上下两端距离相等，催化反应管3的上部左外侧导通的设有进气口7，催化反应管3的底面中心导通的设有出气口8，冷却水套4的内部与催化反应管3的外部之间设有循环水套腔，所述的循环水套腔内部设有可导电的循环水，所述的循环水与低压电极2之间导通相连，高压电极1与电源11相连，所述的电源11分别与高压电极1和地电极相连，所述的地电极与低压电极2相连。
[0019]实施示例；
[0020]反应器为管状，催化反应管3中心有一根铜棒，催化反应管3中有气体从进气口7至上而下穿过，从出气口8流出。催化反应管3间隙为催化剂9填充区域/反应区域/等离子体发生区域。紧贴内管外侧有冷却水套4，催化反应管3与冷却水套4形成密闭腔体，内通循环可导电的冷却水，即水套。在水套中插入低压电极2的电线，使水套整体成为低压电极2。
[0021]冷等离子体有由等离子体发射电源11供电，电源11分别连接高压电极1和地电极。冷等离子体产生于高压电极1和恒温水套中间的空隙中，为介质阻挡放电型冷等离子体。粉末催化剂9填充在高压电极1和恒温水套中间的空隙中，光源10从反应器侧方照入，穿过水层。光源10可以是一个，亦可为多个，形成环形照射，以保证充足的入射光。催化剂9区在反应时，同时受到等离子体及光源10的协同作用，完成催化反应。
[0022]在反应器下端也可连接气液分离器，对产物进行气液分离。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化冷等离子体的协同催化反应器，催化反应器内部设有催化剂，催化反应器的外侧设光催化光源，其特征在于，所述的催化反应器包括高压电极、低压电极、催化反应管和冷却水套，所述的冷却水套中部上下贯穿的设有催化反应管，所述的催化反应管内侧中部设有催化剂，催化反应管顶面贯穿插入的设有高压电极，所述的高压电极的一端设在催化反应管顶面的外侧，高压电极的另一端贯穿的设在催化剂的下方，所述的催化反应管的上部设有进气口，催化反应管的下部设有出气口，所述的冷却水套的下部设有进水口，冷却水套的上部设有出水口，冷却水套的内部设有低压电极。2.根据权利要求1所述的一种光催化冷等离子体的协同催化反应器，其特征在于，所述的冷却水套的材质为高纯石英，冷却水套的形状为圆柱壳体，冷却水套上下表面的圆心贯穿的设有催化反应管，冷却水套的上部左外侧导通的设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东，顾春鹏，陈方达，龚原正，
申请(专利权)人：北京泊菲莱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：