[发明专利]一种连续流蛇形微通道聚光光热耦合催化制氢反应装置

摘要

本发明公开了一种连续流蛇形微通道聚光光热耦合催化制氢反应装置，主要包括微型蛇形流道反应模块，流量计，加热器，气体吹扫装置，循环泵，换热器等，旨在为新型的光热耦合催化制氢催化剂提供一个有效可持续的微型反应装置。装置的实现过程主要包括通过热电偶反应液的温度，反应前反应液使用惰性气体排除反应液中的氧气，继而打开循环泵将流体送入蛇形流道反应装置，在氙灯等模拟光源的聚光照射下实现微流道中的光热催化产氢过程，产生的气体在流体压力的驱动下进入到储液瓶液体上方部分，采气对其进行分析。管路中流量和流体的温度分别由流量计和换热器精准控制。本发明通过器件串联实现了在光热耦合条件下的连续式产氢，操作方便，节能环保。

主权项

1.一种连续流蛇形微通道聚光光热耦合催化制氢反应装置，其特征在于，包括用于放置催化剂及光热催化主要反应区的微型反应模块(1)，设置在整个装置中用于输送反应液的输送反应液管道(12)，设置在微型反应模块(1)出口下游端的流量计(2)，设置在流量计(2)下游的储液瓶(3)，设置在储液瓶(3)下端的循环泵(10)，以及设置在循环泵(10)下游的换热器(11)；其中，/n储液瓶(3)上安装有反应液进口管(4)、反应液出口管(9)和温度传感器(6)，储液瓶(3)底部设置有加热装置控制台(8)；微型反应模块(1)的出口通过流量计(2)与反应液进口管(4)连通，反应液出口管(9)通过循环泵(10)与换热器(11)的进口连通，换热器(11)的出口与微型反应模块(1)的进口连通；/n微型反应模块(1)包括可拆卸连接在一起的上盖板(20)和下盖板(13)，下盖板(13)的反应区开设若干有凹槽流道(18)和凸起隔栏(17)，两者间隔设置，形成连续流蛇形微通道，上盖板(20)上设置有反应液体进口柱(22)和反应液体出口柱(23)；/n装置工作前，反应液放入储液瓶(3)中使用惰性气体进行吹扫，加热装置控制台(8)用于对反应液加热，继而开启循环泵(10)将反应液打入微型反应模块(1)，反应液在模拟光源的照射下发生光热耦合反应，产生的氢气通过循环泵(10)的压力被携带至储液瓶(3)上方收集；流量计(2)用于控制管道中流体的流量，换热器(11)用于防止流体在运输过程中有较大的温度波动，避免影响实验测试精度，使用者通过调配光热的比例，研究在光热耦合制氢过程中耦合机制的机理。/n