PLR-CTPR 流动相光催化反应系统

PLR-CTPR 流动相光催化反应系统创新引入超声雾化技术，可大幅提升反应传质效率。以光催化甲烷氧化反应为例，原料气体CH₄、O₂以一定流速混合后经过雾化室将水雾吹扫至反应器中进行反应，穿过催化剂床层后进入气液分离器，含氧产物和水会冷凝以液体形式流出，气体产物及未完全参与反应的气体通过气相色谱进样阀进样检测。

装置的核心创新在于采用雾化技术，大幅提升了液态水与反应物的接触面积，使得装置在理论上适用于所有有水参与的气固相反应。这不仅适用于甲烷的光催化氧化反应，还可应用于二氧化碳光催化还原反应、氮氧化物光催化氧化反应等多种流动相反应，具有一定的通用性。

装置概况

项目产品由控制单元、气路单元、雾化单元、反应单元、冷凝器与气液分离器等部分组成。控制单元主要控制MFC流速及雾化器雾量，雾化量可调节，全部操作均在电容屏幕上进行；屏幕可灵活旋转，操作简便。内置甲烷传感器，气体泄漏时及时报警和切断气路，确保使用安全；气路单元分用于控制三路（CH₄、O₂、Ar）气体流速与流量；雾化单元采用多头超声雾化方式，确保液滴粒径足够小，雾化量足够大。雾化室预留补水口，可通过针筒补水，雾化头为消耗品；反应单元中反应器采用分体式结构，上腔室和下腔室中间将催化剂膜层（载体为石英纤维滤膜）夹紧，以保证气体及水雾完全通过催化剂床层。气液分离器用于产物分离与收集。

应用场景

此装置通过雾化方式，增加液态水接触面积， 诱发界面反应，理论上适用于有水参与所有气固反 应 / 流动相反应，具有一定通用性

光催化甲烷氧化反应

光催化CO₂反应

光催化氮氧化物氧化反应

装置功能特点

• 采用超声雾化的方式使液态液体变成小液滴，增加三相接触界面，增加液体与固体催化剂的接触几率，提高反应传质效率;

• 雾化室外层有水冷控温层，可降低因超声导致的水温上升，避免水气化;

• 雾化后的小液滴随着气流同时到达催化剂表面进行三相界面反应;

• 反应器采用穿透式反应模式，保证气体-雾-催化剂接触充分，提高传质效率。

性能指标参数