常壓DBD反應器1

DBD同軸反應器，耐壓<0.6MPa,耐溫<1000℃，介質為石英玻璃或陶瓷材料，外徑12mm，等離子體長度40mm，內電極為金屬棒/管（如鉬、哈氏合金），外電極為金屬網/箔（如鉑網、不銹鋼網）。主要用于常壓VOC催化降解、污染物降解，CO2催化，甲烷重整等

高壓DBD反應器2

DBD同軸反應器，雙層耐壓腔體：內層為石英或陶瓷管（介質阻擋層），外層為310s不銹鋼或哈氏合金護套（機械支撐）。

電極配置：內電極為金屬棒/管（如鉬、哈氏合金），外電極為金屬網/箔（如鉑網、不銹鋼網）。

催化劑床層：填充顆粒催化劑（如Ru/Al?O?、Ni-MgO/SiC），床層高度與直徑比（H/D）為3-5:1。

尺寸：實驗室級反應器內徑30-50 mm，長度200-300 mm，催化劑體積50-200 mL。

耐壓，<10MPa；耐溫<1000℃。

主要用于高溫高壓的等離子體-熱催化協同催化合成氨，

DBD電源

SSC-DBD3050介質阻擋放電等離子體電源，功率1kW，電壓~30kV；頻率20~50Hz

氣體控制

1)  質量流量計控制（含減壓閥）N?、H?、CH?等氣體比例（如N?:H?=1:3），總流量100-500 mL/min。

2)  循環氣路：未反應氣體經冷凝分離后循環回反應器（循環比50-80%，選配）。

3) 質量流量控制器（MFC）：精度±1% F.S.，總流量范圍0–500 sccm。

4) 氣體混合器：實現多組分氣體（如H? /N?）的均勻混合。

5) 氣體管路：316不銹鋼管，耐高溫、耐腐蝕。

6)  控制方式：通過PLC編程實現氣體流量、濕度的自動調節。

加熱與溫度控制模塊

1) 提供穩定的高溫環境（常溫–900°C），反應器溫度正常運行。

2) 反應爐：最高溫度1100°C，控溫精度±1°C，加熱區長度≥300 mm。

3)  熱電偶：K型熱電偶，實時監測電池溫度。

4) 隔熱材料：陶瓷纖維，減少熱損失。

5) 控制方式：PID溫控器匹配功率調節，支持多段升溫程序。

數據采集控制

1) 功能：實時采集、存儲和分析實驗數據。

2)  PLC控制器（如三菱、西門子）集成溫度、壓力、流量傳感器。

3) 軟件：實時調節放電參數（頻率、電壓）和加熱功率，實現動態優化。

4) 數據采集卡：多通道，支持電壓、電流、溫度同步采集。

5) 軟件平臺：IoT軟件，用于數據可視化與分析。

6) 數據庫：存儲實驗參數與結果，支持后續查詢與處理。

7) 采用15英寸工業觸控屏

GC分析模塊

選配鑫視科GC，可選擇SSC-GC60或SSC-GC70（EPC）

1)  配置在線自動閥，實現全自動進樣；

2) 配置TCD、FID+轉化爐、FID毛細，三個檢測器；

3) 配置對應的色譜柱、空氣發生器、氫氣發生器。

在線檢測

產物分析：激光吸收光譜（TDLAS）實時監測NH?、CH?等濃度。(選配)

等離子體診斷：發射光譜（OES）分析活性物種（如N?(337 nm)、H2(656 nm)）。(選配)

示例方案

合成氨反應系統

1 反應器配置

內電極：鉬棒（直徑6 mm），內置水冷通道。

外電極：鉑網（網孔0.5 mm），螺旋纏繞石英管外壁。

催化劑：Ru/K-Ba-Al?O?（Ru 5 wt%），顆粒直徑1-2 mm，床層高度150 mm。

2 工藝參數

溫度：500°C（外部加熱）+ 等離子體局部熱點（＞700°C）。

壓力：8 MPa（背壓閥控制）。

氣體流量：N?:H?=1:3，總流量300 mL/min。

4.3 性能目標

NH?產率：≥10 mmol/g-cat/h。

能量效率：≤40 kWh/kg-NH?。

穩定性：連續運行50小時，活性衰減＜10%。