傳統(tǒng)化學反應主要是通過加熱的方式活化反應物，為體系提供跨越熱力學能壘的能量，促使反應物向產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。在熱催化體系中，反應物分子在催化劑表面吸附活化，改變化學反應路徑、從而降低反應活化能使反應容易進行。而光催化則是利用光子的能量來催化反應，反應機理和路徑與熱催化截然不同，反應條件溫和，易操作。

近幾年來，伴隨著催化研究的逐漸深入，科學家們發(fā)現(xiàn)光熱協(xié)同催化既可以提高催化反應的效率，又能將低密度的太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)楦呙芏鹊幕瘜W能，兩者的有效結(jié)合可以超越單獨熱催化和光催化所能達到的效果，而且通過改變反應條件，可以調(diào)控反應的活性和選擇性，在能源和環(huán)境領(lǐng)域具有不可估量的價值，是當前新型催化技術(shù)的研究焦點。

泊菲萊科技推出PLR-RP系列光熱催化反應評價裝置為系統(tǒng)研究光熱催化反應提供了平臺，創(chuàng)新的石英柱導光方式以及反應器設(shè)計，提高了光源的輻照效率以及催化劑的吸光面積，滿足光熱協(xié)同催化下氣固相反應的需求。

應用領(lǐng)域    ▲特別適用   ●較為適用  ○可以使用

▲ 催化劑材料氣氛燒結(jié)

▲ 催化劑材料的活性評價

▲ 氣固相光熱催化反應

▲ 氣體污染物的光熱催化降解

適用的反應類型

▲ 甲烷重整制氫

▲ 二氧化碳還原

▲ 甲烷/二氧化碳重整

▲ 甲烷偶聯(lián)

▲ 乙烷脫氫

▲ 費托合成

▲ VOCs光熱催化降解

▲ 大氣中NO_x以及SO₂的轉(zhuǎn)化機理研究

關(guān)鍵特征

全新的光照系統(tǒng)，提升光的利用效率

PLR-RP系列光熱催化反應評價裝置采用石英光柱結(jié)合系統(tǒng)，讓光源直達爐芯，減少光傳輸過程損失，更大程度上增加光照效率。靈活多變的光柱設(shè)計和石英反應器類型可充分配合催化劑的裝填方式，讓每一束光都能從外部以高效率照射到催化劑表面，大大提升了光熱系統(tǒng)中光源利用效率。

與斜照和側(cè)照模式相比，平照式催化劑受光面積更大，催化劑受光的均勻性更好，還能實現(xiàn)反應物穿透催化劑的反應模式，讓催化劑對光的吸收效率和底物的吸附效率同時達到。

為了進一步提高光熱催化轉(zhuǎn)化效率，PLR-RP系列光熱催化反應評價裝置配備了的創(chuàng)新環(huán)照式反應器，將催化劑裝填在光源四周，有效地將催化劑受光面積由平面照射的0.3 cm²大幅提升至約20 cm²，催化劑與光能夠充分接觸。同時，在保證光有效穿透前提下，催化劑負載量從0.9 mL提升至9 mL，在有效提升光利用效率的同時，也能提高底物的吸附量及轉(zhuǎn)化率，為工業(yè)化光熱反應系統(tǒng)的實現(xiàn)提供新的思路。

PLR-RP系列光熱催化反應評價裝置采用便捷式光源定位裝置設(shè)計，提升光源定位效率，多向可調(diào)節(jié)孔位的支撐板方便前后左右調(diào)整光源的位置，配套泊菲萊科技自主開發(fā)的光源系統(tǒng)，可以保證每次實驗光源的穩(wěn)定性，確保每一次實驗結(jié)果的準確性。

精心設(shè)計的溫控結(jié)構(gòu)，提高熱能的利用效率

PLR-RP系列光熱催化反應評價裝置設(shè)置了四級溫度管理結(jié)構(gòu)。包含氣體預熱系統(tǒng)、管道伴熱結(jié)構(gòu)、反應系統(tǒng)和冷凝分離系統(tǒng)。并對其中的預熱室、管道伴熱帶、加熱套以及反應室進行反應過程中全程溫度和壓力的實時監(jiān)測，更好地模擬光熱催化的化工反應過程。

氣體預熱系統(tǒng)負責將反應氣先加熱到一個設(shè)定溫度，管道伴熱結(jié)構(gòu)可減少氣體從預熱系統(tǒng)傳輸?shù)椒磻到y(tǒng)過程中的熱損失。兩級系統(tǒng)使得反應氣以較高的溫度進入反應系統(tǒng)，以保證反應氣通過爐芯時能迅速達到設(shè)定反應溫度，減小反應系統(tǒng)的負擔也保證反應溫度的準確性；冷凝分離系統(tǒng)可對反應氣進行快速降溫并對液體反應物或者產(chǎn)物進行冷凝分離，減小高溫以及液體物質(zhì)對后續(xù)背壓閥等元件的損害。

預熱系統(tǒng)和反應系統(tǒng)均可設(shè)置16段程序升溫控溫模式，實現(xiàn)一次實驗即可確定反應起始溫度，并研究不同反應溫度下的反應速率及轉(zhuǎn)化率，讓每一份熱能都能用得恰到好處。

為了使液體反應物也能參與反應，PLR-RP系列光熱催化反應評價裝置也設(shè)計了液體輸送-汽化-管道伴熱-冷凝分離四個功能模塊。

液體輸送系統(tǒng)保證進入預熱室的液體量保持恒定；

預熱室采用特殊汽化器結(jié)構(gòu)設(shè)計，有效避免出現(xiàn)因汽化裝置體積龐大、汽化后氣體輸出不穩(wěn)定和無法實時汽化等問題，保證輸出穩(wěn)定的液體汽化混合氣；

管道伴熱結(jié)構(gòu)可有效避免液體在進入反應室前出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象；

反應后的冷凝分離系統(tǒng)能夠?qū)⑽捶磻囊后w原料和反應生成的液體產(chǎn)物迅速冷凝至分離器中進行收集，用于后續(xù)反應過程分析。

配置靈活多樣，體驗定制級服務

PLR-RP系列光熱催化反應評價裝置從反應室、光照方式以及反應溫度壓力條件等多個維度設(shè)置了不同的配置，盡量滿足不同反應速率和反應條件的光熱催化反應的需求。

反應室可以選擇豎式爐和臥式爐兩種類型；

光照方式可以選擇頂面平照式反應器和環(huán)照式反應器；

針對不同反應溫度和壓力條件，裝置有多種規(guī)格，常規(guī)型中溫低壓裝置（~650℃、~3 MPa）、標準型高溫中壓裝置（~850℃、~6 MPa）及高溫高壓的反應（~1150℃、~10 MPa）。

如果上述配置仍不能滿足反應需求，泊菲萊科技也提供裝置的定制化服務，打造最合適的光熱催化反應裝置。

二級報警功能，為實驗安全保駕護航

PLR-RP系列光熱催化反應評價裝置在硬件程序控制和軟件上設(shè)計了對溫度和壓力實行過限的雙重保護機制，讓光熱反應進行得更安全放心。

如在實驗過程中出現(xiàn)泄漏、功能失控或壓力過限等安全問題時，系統(tǒng)自動啟動連鎖保護。

溫度為兩級報警，溫度高于設(shè)定值時聲光報警，高于第二設(shè)定值時自動停止加熱。

壓力高于設(shè)定值時聲光報警并進行停止進料。

取樣形式多樣，可在線分析氣體產(chǎn)物

PLR-RP系列光熱催化反應評價裝置單獨設(shè)有氣相配氣口，適用于氣體標定使用；

裝置設(shè)計多種取樣形式，如氣體在線進/取樣、氣體間歇取樣和液體取樣等，可同時配套前級減壓裝置、后級檢測裝置（質(zhì)譜儀、氣相色譜儀等），實現(xiàn)反應過程在線檢測及反應產(chǎn)物的全檢測。

管式氣固相反應評測系統(tǒng) 性能參數(shù)表

注：有關(guān)裝置物料流率及催化劑裝填量以具體反應器適配為準，詳細見反應器規(guī)格選型表。