光催化还原二氧化碳反应仓及其装置

专利2026-09-16  3


本技术涉及碳减排领域,尤其涉及一种光催化还原二氧化碳反应仓及其装置。


背景技术:

1、在全球变暖等气候问题的大背景下,温室气体二氧化碳的减排已成为迫切需要解决的问题。现有处理二氧化碳的工艺如变压吸附、深冷液化、单乙醇胺水溶液吸收等,既增加了能源消耗又增大了经济成本,同时不能获得很好的工业收益,存在许多弊端。

2、光催化二氧化碳化学转化的原理是利用太阳光为反应光源的化学转化方法,其过程简单,成本低,易于操作,是一种理想的二氧化碳转化的绿色途径。在缓解温室效应等环境问题的同时,还可解决全球能源危机,实现“碳循环”。

3、然而,在现有技术中,光催化二氧化碳存在反应效率低的问题。


技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种光催化还原二氧化碳反应仓及其装置,旨在提高二氧化碳还原反应的效率。

2、为实现上述目的,本实用新型提供一种光催化还原二氧化碳反应仓,包括外仓体、内仓体、玻璃隔板、气体分离膜和光照机构,其中,

3、所述光照机构安装于外仓体的侧壁上以对内仓体进行照射,内仓体容纳于外仓体的空腔内部,外仓体上穿设有进气管和出气管,进气管的端部与内仓体的腔室连通,内仓体上开设有出气口,出气口上覆盖有气体分离膜以选择性透过气体,玻璃隔板安装于内仓体的空腔中,玻璃隔板表面固定有催化剂。

4、优选地,所述催化剂通过溶胶-凝胶法固定于玻璃隔板表面。

5、优选地,所述外仓体包括壳体以及罩设于壳体顶部且与其密封连接的顶盖,进气管穿设于顶盖上,出气管穿设于壳体上,光照机构固定于壳体侧壁上。

6、优选地,所述光照机构包括固定于壳体侧壁上的照射灯以及与其电连接的供电装置。

7、优选地,所述出气管的端部插入壳体上,出气管与外仓体和内仓体之间的腔室连通。

8、优选地,所述进气管位于外仓体外的端面上安装有法兰。

9、优选地,所述内仓体的腔室内部等间距布置有多块玻璃隔板。

10、优选地,所述玻璃隔板为有机玻璃隔板;内仓体采用透明材质制成。

11、优选地,所述内仓体上开设有多个方形的出气口;内仓体的外侧壁上安装有用于控制腔室内压力恒定的安全阀。

12、本实用新型进一步提出一种光催化还原二氧化碳反应装置,包括上述的光催化还原二氧化碳反应仓。

13、本实用新型提出的光催化还原二氧化碳反应仓,具有以下有益效果:

14、1、通过设置玻璃隔板上固定催化器,提高了催化剂的稳定性和可重复利用率,同时也提高了还原二氧化碳的反应速率;

15、2、通过设置光照机构进一步提高了还原二氧化碳的反应速率;

16、3、通过在出气口设置气体分离膜,解决了现有技术中还原二氧化碳反应的选择性差的问题;

17、4、本反应仓具有结构简单、工作稳定以及容易实现的优点。



技术特征:

1.一种光催化还原二氧化碳反应仓,其特征在于,包括外仓体、内仓体、玻璃隔板、气体分离膜和光照机构,其中,

2.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应仓,其特征在于,所述催化剂通过溶胶-凝胶法固定于玻璃隔板表面。

3.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应仓,其特征在于,所述外仓体包括壳体以及罩设于壳体顶部且与其密封连接的顶盖,进气管穿设于顶盖上,出气管穿设于壳体上,光照机构固定于壳体侧壁上。

4.如权利要求3所述的光催化还原二氧化碳反应仓,其特征在于,所述光照机构包括固定于壳体侧壁上的照射灯以及与其电连接的供电装置。

5.如权利要求3所述的光催化还原二氧化碳反应仓,其特征在于,所述出气管的端部插入壳体上,出气管与外仓体和内仓体之间的腔室连通。

6.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应仓,其特征在于,所述进气管位于外仓体外的端面上安装有法兰。

7.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应仓,其特征在于,所述内仓体的腔室内部等间距布置有多块玻璃隔板。

8.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应仓,其特征在于,所述玻璃隔板为有机玻璃隔板;内仓体采用透明材质制成。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的光催化还原二氧化碳反应仓,其特征在于,所述内仓体上开设有多个方形的出气口;内仓体的外侧壁上安装有用于控制腔室内压力恒定的安全阀。

10.一种光催化还原二氧化碳反应装置,其特征在于,包括如权利要求1至9中任意一项所述的光催化还原二氧化碳反应仓。


技术总结
本技术公开了一种光催化还原二氧化碳反应仓,包括外仓体、内仓体、玻璃隔板、气体分离膜和光照机构,其中,光照机构安装于外仓体的侧壁上以对内仓体进行照射,内仓体容纳于外仓体的空腔内部,外仓体上穿设有进气管和出气管,进气管的端部与内仓体的腔室连通,内仓体上开设有出气口,出气口上覆盖有气体分离膜以选择性透过气体,玻璃隔板安装于内仓体的空腔中,玻璃隔板表面固定有催化剂。本技术提出的光催化还原二氧化碳反应仓,提高了还原二氧化碳的反应速率,同时也解决了现有技术中还原二氧化碳反应的选择性差的问题。

技术研发人员:张高科,石斌,王瑾,王珺婷,李源
受保护的技术使用者:武汉理工大学
技术研发日:20231031
技术公布日:2024/6/26
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