[发明专利]一种二氧化碳捕集-光催化耦合反应装置及其使用方法

权利要求书

1.一种二氧化碳捕集-光催化耦合反应装置，其特征在于，包括结构相同的第一反应器（4）和第二反应器（5），为第一反应器（4）和第二反应器（5）提供含CO₂的废气的气体储罐（1），以及与第一反应器（4）和第二反应器（5）的出口管道均连接的气体分离器（12），所述第一反应器（4）内沿竖直方向平行排布有多个第一光催化剂板（4-2），相邻的所述第一光催化剂板（4-2）之间均匀布设有第一光导纤维（4-3），所述第一光导纤维（4-3）从第一反应器（4）中伸出并与第一光源导入器（4-1）连接固定，所述第二反应器（5）内沿竖直方向平行排布有多个第二光催化剂板（5-2），相邻的所述第二光催化剂板（5-2）之间均匀布设有第二光导纤维（5-3），所述第二光导纤维（5-3）从第二反应器（5）中伸出并与第二光源导入器（5-1）连接固定，所述第一光催化剂板（4-2）和第二光催化剂板（5-2）的结构相同，均由表面包覆光催化剂（28）的活性炭板（29）组成，所述第一反应器（4）和第二反应器（5）的入口管道与气体储罐（1）之间设置有气体流量计（2），所述气体储罐（1）与气体流量计（2）之间设置有第一阀门（16），所述气体流量计（2）与第一反应器（4）之间设置有第三阀门（18），所述气体流量计（2）与第二反应器（5）之间设置有第五阀门（20），所述第一反应器（4）和第二反应器（5）的入口均通过管道与水蒸气发生器（3）相连，所述第一反应器（4）与水蒸气发生器（3）之间设置有第二阀门（17），所述第二反应器（5）与水蒸气发生器（3）之间设置有第四阀门（19），所述第一反应器（4）和第二反应器（5）的出口管道均与真空泵（6）连接，所述第一反应器（4）与真空泵（6）之间设置有第六阀门（21），所述第二反应器（5）与真空泵（6）之间设置有第七阀门（22），所述第一反应器（4）和第二反应器（5）的出口均通过管道与冷却器（7）相连，所述冷却器（7）与气体分离器（12）之间依次设置有第一压缩机（9）和第一储罐（11），所述气体分离器（12）的出口处依次设置有第二压缩机（10）和第二储罐（13）；

所述第一光催化剂板（4-2）和第二光催化剂板（5-2）均相对水平面均呈倾斜设置，所述第一光催化剂板（4-2）和第二光催化剂板（5-2）的末端分别与第一排水管（4-4）和第二排水管（5-4）连通，所述第一排水管（4-4）和第二排水管（5-4）分别伸出第一反应器（4）和第二反应器（5）且均与废水储罐（8）连接，所述第一排水管（4-4）与废水储罐（8）之间依次设置有第一液位计（23）和第八阀门（25），所述第二排水管（5-4）与废水储罐（8）之间依次设置有第二液位计（24）、第九阀门（26）和第十阀门（27）；

所述气体分离器（12）的另一出口处依次设置有第三压缩机（14）和第三储罐（15）；

所述第一反应器（4）和第二反应器（5）不间断的分别进行CO₂捕集和CO₂光催化还原反应。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳捕集-光催化耦合反应装置，其特征在于，第一光导纤维（4-3）和第二光导纤维（5-3）均为通体发光光纤。