SSC-DBDC80 等離子體協(xié)同催化評價系統(tǒng)

常壓DBD反應(yīng)器1

DBD同軸反應(yīng)器，耐壓<0.6MPa,耐溫<1000℃，介質(zhì)為石英玻璃或陶瓷材料，外徑12mm，等離子體長度40mm，內(nèi)電極為金屬棒/管（如鉬、哈氏合金），外電極為金屬網(wǎng)/箔（如鉑網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)）。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(yīng)器2

DBD同軸反應(yīng)器，雙層耐壓腔體：內(nèi)層為石英或陶瓷管（介質(zhì)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(nèi)電極為金屬棒/管（如鉬、哈氏合金），外電極為金屬網(wǎng)/箔（如鉑網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)）。

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(yīng)器內(nèi)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(xié)同催化合成氨，

DBD電源

SSC-DBD3050介質(zhì)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(zhì)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(huán)氣路：未反應(yīng)氣體經(jīng)冷凝分離后循環(huán)回反應(yīng)器（循環(huán)比50-80%，選配）。

3) 質(zhì)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(xiàn)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(xiàn)氣體流量、濕度的自動調(diào)節(jié)。

加熱與溫度控制模塊

1) 提供穩(wěn)定的高溫環(huán)境（常溫–900°C），反應(yīng)器溫度正常運行。

2) 反應(yīng)爐：最高溫度1100°C，控溫精度±1°C，加熱區(qū)長度≥300 mm。

3)  熱電偶：K型熱電偶，實時監(jiān)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(diào)節(jié)，支持多段升溫程序。

數(shù)據(jù)采集控制

1) 功能：實時采集、存儲和分析實驗數(shù)據(jù)。

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(diào)節(jié)放電參數(shù)（頻率、電壓）和加熱功率，實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化。

4) 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)可視化與分析。

6) 數(shù)據(jù)庫：存儲實驗參數(shù)與結(jié)果，支持后續(xù)查詢與處理。

7) 采用15英寸工業(yè)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(xiàn)全自動進樣；

2) 配置TCD、FID+轉(zhuǎn)化爐、FID毛細，三個檢測器；

3) 配置對應(yīng)的色譜柱、空氣發(fā)生器、氫氣發(fā)生器。

在線檢測

產(chǎn)物分析：激光吸收光譜（TDLAS）實時監(jiān)測NH?、CH?等濃度。(選配)

等離子體診斷：發(fā)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(yīng)系統(tǒng)

1 反應(yīng)器配置

內(nèi)電極：鉬棒（直徑6 mm），內(nèi)置水冷通道。

外電極：鉑網(wǎng)（網(wǎng)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(shù)

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(chǎn)率：≥10 mmol/g-cat/h。

能量效率：≤40 kWh/kg-NH?。

穩(wěn)定性：連續(xù)運行50小時，活性衰減＜10%。