[发明专利]一种光催化反应系统及其在人工固氮过程中的应用

摘要

本发明公开了一种光催化反应系统及其在人工固氮过程中的应用，所述的包括聚光系统、追踪系统、反应系统、控制系统和固定系统；所述的固定系统由基座和固定支架组成；所述的聚光系统包括菲涅尔型聚光器；所述追踪系统包括四象限太阳光传感器、东西追踪电机、仰角升降电机、分别控制所述东西追踪电机和仰角升降电机驱动的电机驱动控制器、东西追踪支架、仰角升降支架及开关电源；所述反应系统包括反应器及反应器升降支架；接通开关电源，所述的四象限太阳光接收器会根据天空中不同区域的光线强弱，判断太阳的具体位置，驱动东西追踪电机和仰角升降电机带动聚光系统和反应系统跟随太阳运动，使得聚焦后的光斑精确照射在反应器内的催化剂上。

主权项

1.一种光催化反应系统，其特征在于：所述的光催化反应系统包括聚光系统、追踪系统、反应系统、控制系统和固定所述聚光系统、追踪系统、反应系统、控制系统的固定系统组成；所述的固定系统由基座(10)和支撑架(11)组成；所述的聚光系统包括菲涅尔型聚光器(1)，所述的菲涅尔型聚光器(1)固定于所述的支撑架(11)上；所述追踪系统包括四象限太阳光传感器(2)、东西追踪电机(3)、仰角升降电机(4)、分别控制所述东西追踪电机(3)和仰角升降电机(4)驱动的电机驱动控制器(5)、东西追踪支架(6)、仰角升降支架(7)及开关电源(12)；所述四象限太阳光传感器(2)通过支撑架(11)安装在所述的菲涅尔型聚光器(1)一侧；所述的东西追踪电机(3)和仰角升降电机(4)并联并与所述的电机驱动控制器(5)、四象限太阳光传感器(2)、开关电源(12)构成闭合电路；所述的东西追踪电机(3)、电机驱动控制器(5)及开关电源(12)设置在基底(10)上；所述的东西追踪支架(6)与所述的东西追踪电机(3)的转轴相连，所述的东西追踪电机(3)带动所述的东西追踪支架(6)在平行于水平面的方向上转动；所述的仰角升降电机(4)固定在所述的东西追踪支架(6)上，所述的仰角升降电机(4)的转轴与所述的仰角支架(7)相连，所述的仰角支架(7)的两端与所述的支撑架(11)固定连接，使得所述的仰角升降电机(4)可通过仰角支架(7)带动所述的支撑架(11)在垂直于水平面的方向上转动；所述反应系统包括反应器(8)及反应器升降支架(9)；所述的反应器(8)包括反应器本体(13)、设置在所述反应器本体(13)内催化剂固定装置、与反应器本体(13)的内腔连通用于测定所述反应器(8)内压力的压力表(20)和用于测定所述催化剂(17)表面温度的热电偶(21)；所述反应器本体(13)为夹层结构；所述的反应器本体(13)靠近底端部分设有进气口(18)和出气口(19)，所述的反应器本体(13)的侧壁上设有与所述夹层连通的冷媒入口(24)和冷媒出口(25)；所述的反应器本体(13)的顶端由石英玻璃窗(14)构成，用于密封所述反应器(8)，并使光源透过到达所述催化剂(17)表面；所述反应器升降支架(9)固定于菲涅尔型聚光镜(1)的焦线上；所述反应器(8)安装在所述反应器升降支架(9)上，所述的反应器升降支架(9)固定安装在所述的支撑架(11)上，并使得所述的反应器(8)的上端面与所述菲涅尔型聚光镜(1)保持平行；所述的光催化反应系统整体呈气密闭。