技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光催化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光催化反應(yīng)系統(tǒng)的防護(hù)裝置。

背景技術(shù)

隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染的日益加重，新型能源系統(tǒng)越來越多地受到各國的重視。采用光催化反應(yīng)系統(tǒng)制氫是獲取氫能的一種重要方法，對于光催化反應(yīng)系統(tǒng)的研究越來越受到人們的重視。光催化反應(yīng)系統(tǒng)一般包括氣體循環(huán)單元、檢測單元、分離單元、光源和反應(yīng)器，其中氣體循環(huán)單元、檢測單元、分離單元構(gòu)成了系統(tǒng)主體，且通過一個玻璃外殼安裝為一體，在殼體外部設(shè)有用于控制系統(tǒng)主體的系統(tǒng)閥組。

現(xiàn)有的光催化反應(yīng)系統(tǒng)一般是一種敞開式的系統(tǒng)，系統(tǒng)主體、反應(yīng)器及系統(tǒng)管路都暴露在大氣環(huán)境之下，而光催化反應(yīng)是一種在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行的反應(yīng)，負(fù)壓條件下，光催化反應(yīng)系統(tǒng)的閥門及系統(tǒng)管路連接處不可避免地存在泄漏問題，環(huán)境中的氣體可能會滲入光催化反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部；直接影響反應(yīng)測量結(jié)果，同時干擾光催化反應(yīng)進(jìn)程，從而影響整體實驗的評價結(jié)果。

現(xiàn)有技術(shù)使用高精密度加工的金屬閥以增加閥體氣密性，解決負(fù)壓條件下環(huán)境氣體滲入的方法，但只能在一定程度上減少氣體滲入，并不能完全杜絕環(huán)境氣體滲入，并且在使用成本上大大增加。由于玻璃閥氣密性要高于金屬閥，一些反應(yīng)系統(tǒng)將多通道金屬取樣閥更換為多通道玻璃取樣閥以增加氣密性。一般閥體通道越多，滲漏的機(jī)率越大，另有一些做法，將六通取樣閥改為四通取樣閥，以提高氣密性和降低工藝難度。反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)器、閥組單元及管路一般由玻璃加工而成，存在不確定性的玻璃管路砂眼破裂以及閥門磨口的缺陷，通過玻璃磨口連接的非一體式連接方式均存在漏氣缺陷。針對閥門接口和局部充氮保護(hù)已不能為系統(tǒng)提供良好的保護(hù)氛圍，而需要更為全面的、與光催化反應(yīng)特征相匹配的防護(hù)。現(xiàn)有技術(shù)使用真空手套箱(氮氣保護(hù)箱)將反應(yīng)系統(tǒng)密封，可以為系統(tǒng)提供保護(hù)氛圍，但由于系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)及操作上的特殊性，一般的真空手套箱(氮氣保護(hù)箱)與系統(tǒng)不能良好匹配以至于影響系統(tǒng)操作及影響反應(yīng)過程及結(jié)果，如系統(tǒng)光源的放置、系統(tǒng)各種管路與外部設(shè)施的連接、操作過程中的特殊性等。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種光催化反應(yīng)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，該防護(hù)裝置可以為負(fù)壓條件下進(jìn)行的光催化反應(yīng)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的反應(yīng)及測試環(huán)境，減少環(huán)境對光催化反應(yīng)及測試的影響。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光催化反應(yīng)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，包括箱體和光源支架，所述箱體包括箱體本體、上前艙門、下前艙門和后艙門，所述箱體本體具有上部空間和下部空間；所述上部空間分為密封層和操作層；所述密封層通過后艙門密封，用于安裝所述光催化反應(yīng)系統(tǒng)的系統(tǒng)主體；所述操作層通過上前艙門密封，用于安裝所述光催化反應(yīng)系統(tǒng)的系統(tǒng)閥組；所述下部空間通過下前艙門密封，用于安裝所述光催化反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)器；所述下前艙門設(shè)有光窗，所述光源支架安裝在與所述光窗相對應(yīng)的位置，用于安裝所述光催化反應(yīng)系統(tǒng)的光源；所述箱體上設(shè)有惰性氣體充填機(jī)構(gòu)，用于向所述密封層、操作層和下部空間充填惰性氣體。

其中，所述惰性氣體充填機(jī)構(gòu)包括與所述密封層連通的密封層進(jìn)氣閥、密封層出氣閥，與所述操作層連通的操作層進(jìn)氣閥、操作層出氣閥，與所述下部空間連通的下部空間進(jìn)氣閥、下部空間出氣閥。

其中，所述惰性氣體充填機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)氣管和氧氣傳感器，所述導(dǎo)氣管分別與所述密封層出氣閥、操作層出氣閥及下部空間出氣閥連接；所述氧氣傳感器與所述導(dǎo)氣管連接，用于檢測氣體中的氧氣含量。

其中，所述惰性氣體充填機(jī)構(gòu)還包括總氣體分配接頭，所述總氣體分配接頭為四通接頭，所述四通接頭的一個接口與外部供氣設(shè)備連接，其余三個接口分別與所述密封層進(jìn)氣閥、操作層進(jìn)氣閥及下部空間進(jìn)氣閥連接。

其中，所述箱體內(nèi)設(shè)有壓力檢測機(jī)構(gòu)，用于檢測所述箱體的內(nèi)部壓力。

其中，所述箱體設(shè)有抽真空閥，用于連接外部真空泵。

其中，所述箱體上設(shè)有脫氧器，所述脫氧器與所述密封層連接。

其中，所述壓力檢測機(jī)構(gòu)為箱體壓力表，所述箱體壓力表連接在下部空間進(jìn)氣閥上，用于檢測箱體內(nèi)部壓力。

其中，所述光源支架為可升降支架。

其中，所述箱體設(shè)有載氣進(jìn)氣閥和載氣出氣閥門，與所述的光催化反應(yīng)系統(tǒng)配合，用于與色譜儀連接。

(三)有益效果