[发明专利]一种用于气固反应的微型光热反应器及其应用

权利要求书

1.一种用于气固反应的微型光热反应器，其特征在于包括光源(1)，滤波片(2)，凸透镜(3)，石英窗片(4)，法兰(5)，反应腔室(6)，催化剂放置平台(7)，保温材料(8)，炉子(9)，反应气进口(10)和反应气出口(11)，不锈钢管套(12)；其中，所述反应腔室(6)为中空的柱状结构，反应腔室(6)内衬于不锈钢管套(12)中，所述反应腔室(6)底部设置有催化剂放置平台(7)，所述反应腔室的顶部设置有石英窗片(4)，所述石英窗片(4)通过法兰(5)固定在所述不锈钢管套(12)的顶部，所述不锈钢管套(12)的侧壁设有反应气进口(10)，下部设有反应气出口(11)，微型反应器的主体部分为程序升温控制仪控制的加热炉(9)，所述反应器顶部设有光源(1)，在光源(1)与反应腔室(6)之间从上到下依次设有滤波片(2)和凸透镜(3)，滤波片(2)和凸透镜(3)通过夹具稳定，通过铁架台固定在光源(1)与反应腔室(6)之间。

2.如权利要求1所述的用于气固反应的微型光热反应器，其特征在于：所述石英窗片(4)通过法兰(5)固定在不锈钢管套(12)的顶部。

3.如权利要求1所述的用于气固反应的微型光热反应器，其特征在于：所述法兰(5)通过螺母将所述石英窗片(4)固定在反应腔室(6)的顶部。

4.如权利要求1所述的用于气固反应的微型光热反应器，其特征在于：所述凸透镜(3)由石英制成。

5.如权利要求1所述的用于气固反应的微型光热反应器，其特征在于：所述反应腔室(6)为中空的三段式结构，所述反应腔室的上部是直径为12mm且长度为2cm的细长圆柱状；所述反应腔室的中部是直径为8mm且长度为5cm的圆柱状结构，所述反应腔室的下部是直径为5mm且长度为9cm的圆柱状结构；所述反应腔室上部与中部连接处管径由12mm均匀渐变至8mm，变径长度为1cm；反应腔室中部与下部的连接处管径由8mm均匀渐变至5mm，变径长度为0.5cm；反应腔室中部下端与变径处相连的地方为催化剂放置平台(7)。

6.如权利要求1所述的用于气固反应的微型光热反应器，其特征在于：所述催化剂放置平台(7)为凸透镜(3)的焦点附近所在位置；所述反应腔室(6)由石英制成。

7.如权利要求1所述的用于气固反应的微型光热反应器，其特征在于：所述炉子(9)为固定床反应炉，炉子(9)和反应腔室(6)之间填充了保温材料(8)增加炉子的保温性能。

8.如权利要求1所述的用于气固反应的微型光热反应器的在光催化二氧化碳加氢反应中的应用。

9.如权利要求1所述的用于气固反应的微型光热反应器的在光-热耦合还原二氧化碳-水反应中的应用。