[发明专利]气相光反应检测装置及其反应检测方法

权利要求书

1.一种气相光反应检测装置，其特征在于，所述气相光反应检测装置至少包括：

水蒸气混合装置，用于将反应气与水蒸气混合，形成混合气；

光反应装置，用于将所述混合气光催化转化；

反应产物检测装置，用于在线检测所述光催化转化的产物；

所述水蒸气混合装置、所述光反应装置及所述反应产物检测装置依次连通。

2.根据权利要求1所述的气相光反应检测装置，其特征在于：所述气相光反应检测装置还包括反应气承载装置，用于承载并提供所述反应气，所述反应气承载装置、所述水蒸气混合装置、所述光反应装置及所述反应产物检测装置依次连通。

3.根据权利要求2所述的气相光反应检测装置，其特征在于：所述反应气承载装置包括反应气存储单元、气体积流量计、单向阀及气体导管，所述反应气存储单元通过所述气体导管与所述气体积流量计连通，所述气体积流量计通过所述气体导管与所述单向阀连通，所述单向阀通过所述气体导管与所述水蒸气混合装置连通。

4.根据权利要求1或2所述的气相光反应检测装置，其特征在于：所述水蒸气混合装置包括密闭的装水容器、恒温水槽及气体导管，所述密闭的装水容器设有进口和出口，所述反应气通过所述气体导管且经所述密闭的装水容器的所述进口进入所述密闭的装水容器中，所述密闭的装水容器的出口经所述气体导管与所述光反应装置连通，所述密闭的装水容器放置于所述恒温水槽中。

5.根据权利要求4所述的气相光反应检测装置，其特征在于：所述光反应装置包括反应器、催化剂放置区、恒温水槽、气体导管及光源，所述反应器设有进口和出口，所述催化剂放置区设于所述反应器的内部，所述光源设于所述反应器的垂直上方，所述密闭的装水容器的出口经所述气体导管与所述反应器的所述进口连通，所述反应气光催化转化后的所述产物经所述反应器的所述出口和所述气体导管与所述反应产物检测装置连通，所述反应器放置于所述恒温水槽中。

6.根据权利要求5所述的气相光反应检测装置，其特征在于：所述催化剂放置区部分表面或全部表面设有催化剂涂层。

7.根据权利要求1所述的气相光反应检测装置，其特征在于：所述反应产物检测装置包括气相色谱。

8.一种气相光反应检测方法，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项所述的甲烷气相光反应检测装置，包括如下步骤：

1)将反应气通入所述水蒸气混合装置中，使所述反应气与水蒸气混合，得到混合气；

2)将所述混合气通入所述光反应装置中，在光照和催化剂的条件下对所述混合气进行催化转化，得到催化转化的产物；

3)将所述产物通入所述反应产物检测装置中，对所述产物进行检测。

9.根据权利要求8所述的气相光反应检测方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)步骤1)中，所述反应气包括二氧化碳或甲烷；

2)步骤1)中，所述反应气的体积浓度介于95.0％-100％之间；

3)步骤1)中，所述反应气的的流速介于0.1mL/min-200mL/min之间；

4)步骤1)中，所述水蒸气混合装置中的水的温度介于10℃-90℃之间；

5)步骤1)中，所述水放置于所述密闭的装水容器中，所述密闭的装水容器放置于所述恒温水槽中，所述恒温水槽的温度介于10℃-90℃之间；

6)步骤2)中，所述光照的光源包括氙灯光源、太阳光光源或LED灯光源；

7)步骤2)中，所述光照的光照时间介于10min-30h之间；

8)步骤2)中，所述催化剂放置于所述催化剂放置区，所述催化剂放置区设于所述反应器内，所述反应器放置于所述恒温水槽中，所述恒温水槽的温度介于10℃-90℃之间。