مفاعل حفاز ضوئي المستمريجب أن يكون حول اختيار أربعة معايير أساسية ، بما في ذلك مطابقة مصدر الضوء ، والقدرة على التكيف الهيكلي المفاعل ، واستقرار نظام التحكم في درجة الحرارة واثارة ، تمدد و intelligentization ، والجمع بين البحث العلمي مع متطلبات مختلفة من الإنتاج الصناعي المشهد ، وتوفير دقة التكوين المخطط .

مطابقة مصدر الضوء : دقة مطابقة الطول الموجي السلطة

القوة الدافعة الرئيسية في رد فعل أخرى هو مطابقة مصدر الطاقة مع طيف الامتصاص من حافز . النقاط التالية يجب أن تكون واضحة عند اختيار نوع :

نطاق الطول الموجي

الأشعة فوق البنفسجية مصدر الضوء ( 100-400nm ) : هو مناسبة لأنّ تيو ₂ ، أكسيد الزنك ، مثل فجوة واسعة المحفزات ، وحفز إنتاج عالية النشاط الإلكترون حفرة أزواج . على سبيل المثال ، مصابيح الزئبق ذات الضغط المنخفض ( 254nm ) تستخدم عادة في تنقية الهواء ، ومعالجة المياه وغيرها من المشاهد . ارتفاع ضغط مصباح الزئبق ( 365nm ) يمكن أن تغطي مجموعة واسعة من ردود الفعل غير المتجانسة .

مصدر الضوء المرئي ( 400-700nm ) : الضوء المرئي استجابة المحفزات ( مثل g-c ₃ n ₄ ، bivo ₄ ) تحتاج إلى تكوين مجموعة الصمام أو مصباح زينون ، لتلبية التحلل الضوئي من المياه لإنتاج الهيدروجين ، والحد من co ₂ وغيرها من متطلبات تحويل الطاقة .

متعدد الفرقة مصدر الضوء : المعدات الصناعية يمكن أن تدمج الأشعة فوق البنفسجية الصمام ( 365nm ) مع الضوء المرئي الصمام ( 450nm ) الجمع بين وحدة دعم محفز الفرز و رد الفعل الأمثل .

السلطة و شدة الضوء

مختبر اختبار ( نانومتر الترقية ) : 50-100W أدى مصدر الضوء يمكن أن تلبي احتياجات البحوث الأساسية ، مثل تدهور ضوئي للملوثات العضوية ( مثل الميثيل البرتقالي ) اختبار الكفاءة .

على نطاق تجريبي التضخيم ( الترقية ) : أكثر من 500W من أعمدة الضوء أو ضوء مواز النظام يجب أن تكون مجهزة لضمان كثافة الضوء التوحيد ( على سبيل المثال ، توزيع كثافة الضوء الانحراف أقل من ± 5 ٪ ) ، وتجنب الانهاك المحلية أو تفاوت في رد الفعل .

استمرار تدفق الصناعية : اعتماد تصميم وحدات مصدر الضوء ، ودعم التوسع في الطاقة حسب الطلب ( على سبيل المثال ، وحدة واحدة 1 كيلوواط ، يمكن أن تكون مكدسة إلى 10 كيلوواط ) ، والتكيف مع حجم الإنتاج اليومي من طن من المنتجات .

التكيف الهيكلي المفاعل : التوازن بين التميع و الشلل

هيكل المفاعل يؤثر بشكل مباشر على كفاءة استخدام محفز ، ونقل الجماعي ، وصعوبة فصل المنتج .

تعليق مفاعل

هيكل : زجاج / الكوارتز أنبوب خزان أو الأوتوكلاف ، محفز في شكل مسحوق أو جسيمات متناهية الصغر فرقت في رد فعل السائل .

المزايا : منطقة الاتصال بين محفز و متفاعل كبير ، ومناسبة لسرعة فحص نشاط الحفاز ( على سبيل المثال ، 6 مجموعات من ردود الفعل الموازية مع ارتفاع تدفق اختبار ) .

القيود : من الصعب استرداد محفز ، الطرد المركزي أو الغشاء الفاصل يجب أن تكون مطابقة لزيادة التكاليف الصناعية .

التطبيق : مختبر محفز التنمية ، دفعة صغيرة من المنتجات ذات القيمة المضافة العالية التوليف ( مثل المخدرات وسيطة ) .

تحميل مفاعل

هيكل : سرير ثابت ( محفز المغلفة على سطح الناقل ) أو غشاء المفاعل ( محفز جزءا لا يتجزأ من غشاء هيكل ) .

المزايا : محفز من السهل استرداد ، ويمكن تحقيق عملية تدفق مستمر ( على سبيل المثال ، في عملية تفعيل الميثان لإنتاج الإيثانول ، محفز الحياة أكثر من 2000 ساعة ) .

القيود : نقل جماعي كبير المقاومة ، لذلك فمن الضروري لتحسين تصميم الهيدروديناميكية ( على سبيل المثال ، والحد من انخفاض الضغط باستخدام هيكل متناهية ) .

مناسبة لأنّ الإنتاج الصناعي المستمر ، وارتفاع تآكل نظام رد الفعل ( على سبيل المثال ، chlorohydrocarbon أخرى إزالة الكلور ) .

هيكل خاص

قناة مايكرو مفاعل : جدار دعم محفز جنبا إلى جنب مع تصميم قناة ضيقة لتعزيز كفاءة النقل الجماعي ( على سبيل المثال ، في الحد من co ₂ ضوئي ، وشارك في زيادة الغلة 3 مرات ) .

جت يحرك المفاعل : عالية السرعة النفاثة خلط الصلبة والسائلة ، ومناسبة اللزوجة المنخفضة نظام ( مثل الإيثانول - محلول مائي من ضوئي إزالة الزرنيخ ) .

التحكم في درجة الحرارة و استقرار نظام التحريك : دقة التحكم في مسار رد الفعل

أخرى - رد فعل حساسية درجة الحرارة ، من خلال التحكم في درجة الحرارة مع نظام التحريك التآزر لضمان استقرار البيئة رد فعل :

دقة التحكم في درجة الحرارة

معدات المختبرات : يجب أن تصل إلى ± 0.1 ℃ ، درجة الحرارة التي تسيطر عليها مجموعة تغطي درجة حرارة الغرفة إلى 150 ℃ ، لتلبية درجة حرارة منخفضة أخرى ( على سبيل المثال - 20 ℃ أخرى الأمونيا التوليف ) أو ارتفاع في درجة الحرارة الحرارية الضوئية اقتران رد الفعل .

المعدات الصناعية : اعتماد إجراء الحرارة تداول النفط أو التدفئة الكهربائية سترة ، التحكم في درجة الحرارة دقة ± 1 ℃ ، ومناسبة لفترة طويلة من الزمن عملية مستمرة ( على سبيل المثال ، أكثر من 72 ساعة اختبار الاستقرار ) .

طريقة التحريك

التحريك المغناطيسي : مناسبة لأنّ مفاعل شفافة ( مثل أنبوب الكوارتز ) ، وتجنب حجب الضوء ، ولكن قوة التحريك محدودة ( سرعة دوران أقل من 1000 دورة في الدقيقة ) .

التحريك الميكانيكية : انخفاض انعكاس المواد ( مثل السليكوون الطلاء ) يجب أن تستخدم ، التحريك مجداف مصممة لتكون شفرة مائلة أو نوع التوربينات ، وتعزيز تأثير خلط ( على سبيل المثال ، في الغاز السائل على مرحلتين من ردود الفعل ، ذوبان الأكسجين بنسبة 40 في المائة ) .

جت التحريك : محرك الأقراص من خلال ارتفاع ضغط السائل مضخة الدورة الدموية ، وتحقيق الاتصال الميكانيكية التحريك ، تنطبق على اللزوجة العالية ( مثل نظام ضوئي بلمرة ) .

تمدد و intelligentization : احتياطي التكنولوجيا لتلبية الطلب في المستقبل

تصميم وحدات

توسيع مصدر الضوء : دعم استبدال سريع من الطول الموجي الصمام وحدة ( على سبيل المثال من 365nm إلى 450nm ) ، مطابقة ذروة امتصاص مختلف المحفزات .

توسيع المفاعل : متعددة محطة مفاعل موازية ( على سبيل المثال ، 6-position 4-50ml مفاعل أنبوب ) هو مشكل دعم محفز الفرز في وقت واحد مع عملية التحسين .

توسيع نظام التغذية : تغذية الغاز يدعم 3-5 طرق خلط الغاز ( على سبيل المثال ، ن ₂ ، المشارك ₂ ، ح ₂ س ) ، تغذية السائل يدعم مراقبة دقيقة من مضخة القياس ( تدفق الدقة ± 1 في المائة ) .

التحكم الذكي

على الخط رصد : المتكاملة مطياف ، اللوني للغاز ( م ع ) أو السائل اللوني ( هبلك ) ، في الوقت الحقيقي تحليل تركيز المتفاعلة و توزيع المنتجات ( على سبيل المثال ، أخرى تدهور الفينول ، توك إزالة دقة الرصد ± 2 في المائة ) .

الحصول على البيانات وتحليلها : استخدام اللاب فيو أو بيثون البرمجة لتحقيق رد الفعل ( مثل شدة الضوء ، درجة الحرارة ، سرعة الانفعالات ) و العائد من تحليل الارتباط ، وتحسين عملية المعلمات .

التحكم عن بعد : دعم الهاتف المحمول التطبيق أو سحابة منصة المراقبة عن بعد معدات الدولة ، وتحقيق الإنتاج غير المأهولة ( على سبيل المثال ، في الليل ، والتشغيل الآلي حفاز ضوئي co ₂ الهدرجة الميثانول ) .

اختيار الحالات : سلسلة كاملة من التغطية من المختبر إلى التصنيع

مختبر المشهد :

اختيار التكوين : الأشعة فوق البنفسجية الصمام ( 365nm ، 100W ) + الكوارتز أنبوب خزان المفاعل ( حجم 50 مل ) + التحريك المغناطيسي + التحكم في درجة الحرارة ± 0.1 ℃ . . . . . . .

حالة التطبيق : رودامين ب تدهور ضوئي ، وتدهور معدل 95 ٪ في 10 دقائق ، ودعم نشاط الحفاز الفرز و آلية التفاعل .

تكبير المشهد التجريبي :

اختيار التكوين : ارتفاع ضغط مصباح الزئبق ( 365nm 500W ) + ثابت السرير المفاعل ( محفز تحميل 10 جرام ) + التحريك الميكانيكية ( السليكوون طلاء ) + التحكم في درجة الحرارة ± 0.5 ℃ . . . . . . .

تطبيق المثال : تحفيز ضوئي الميثان لإنتاج الإيثانول ، دفعة واحدة من 1 لتر ، الإيثانول الانتقائية تصل إلى 85 ٪ ، ودعم عملية التضخيم المعلمة التحقق .

سيناريوهات الإنتاج الصناعي :

اختيار التكوين : وحدات مصدر الضوء LED ( الأشعة فوق البنفسجية + الضوء المرئي ، إجمالي الطاقة 10KW ) + مفاعل متناهية ( قناة قطرها 1 ملم ) + جت التحريك + التحكم في درجة الحرارة ± 1 ℃ . . . . . . .

　　مفاعل حفاز ضوئي المستمرتطبيق المثال : الحد من إنتاج الميثانول من قبل شركة أخرى ₂ يمكن أن تصل إلى 500 كجم في اليوم ، يمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 30 ٪ ، وتلبية متطلبات الإنتاج الأخضر في إطار هدف " الكربون مزدوجة " .