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氣固相光催化反應(yīng)器的特點
氣固相光催化反應(yīng)器的特點
光催化反應(yīng)器與傳統(tǒng)反應(yīng)器的不同之處在于需要有光源的存在,因此它的設(shè)計更加復(fù)雜,除了考慮傳統(tǒng)的反應(yīng)器所涉及的如質(zhì)量傳遞和混合、反應(yīng)物和催化劑的接觸、流動方式、反應(yīng)動力學(xué)、催化劑的安裝、溫度的控制等問題外,還要考慮光能在反應(yīng)器內(nèi)的傳播與均勻分布,因為只有吸收了適當(dāng)?shù)墓庾佣患せ畹拇呋瘎┎啪哂写呋钚浴A硗?,光強的選擇也為重要,它對光催化反應(yīng)的影響隨反應(yīng)物的不同而有所不同。但通常在較低光強下反應(yīng)速率與光通量呈一級反應(yīng),在較高光強下反應(yīng)速率為半級,即光效率隨光強增加而下降。光催化反應(yīng)器的反應(yīng)能力受照射光分布和光強的影響這些特性給光反應(yīng)器的理論分析、實驗研究和工業(yè)化應(yīng)用均帶來了困難,多相體系中固體催化劑的存在更增加了問題的復(fù)雜性。
根據(jù)相態(tài)的不同,光催化反應(yīng)器可分為氣固相光催化反應(yīng)器與液固相光催化反應(yīng)器。與液固相相比,氣固相光催化反應(yīng)器通常需要在高氣體體積流量下操作[2],要求有很好的氣密性,同時要便于物料的裝卸;需要固定化的催化劑,若使用粉末催化劑,只能造成氣阻增大,催化劑流失嚴(yán)重或分散不均等不利情況而影響。
整個光催化效果(但一般認(rèn)為光催化劑固定后比表面積減小,其催化效率有所降低)。兩者的相同點是,都需要實現(xiàn)反應(yīng)物、催化劑與入射光的充分接觸,這可以通過改善反應(yīng)器中光的分布和提高催化劑的比表面積的方法來實現(xiàn)。氣固流化床光催化反應(yīng)器的研究進展