流动反应器热解/射流搅拌反应器氧化实验平台(台湾光源)

位于台湾光源的流动应器热解射流搅拌反应器氧化实验平台,主要用于研究各类燃料的变压力热解和氧化。平台主要由热解腔体、光电离腔体和自制反射式飞行时间质谱仪三部分构成。热解腔体中安装有自制的加热炉和刚玉流动反应器,加热炉用于对刚玉流动反应器进行加热,从而令流动反应器中的样品受热分解。安装在反应器出口的石英喷嘴能够对热解产物进行取样。取样后的热解产物在光电离腔体内形成超声分子束,并与同步辐射真空紫外光交叉后电离,产生的离子被反射式飞行时间质谱仪检测。目前有两种主要实验模式,一是固定加热温度、改变光子能量,测量光电离效率谱以获得热解产物的电离能信息,从而鉴别各类热解产物,特别是含有同分异构体结构的产物;二是选取多个合适的光子能量、扫描加热温度,测量一系列光电离质谱以获得热解产物浓度随温度的变化情况。实验结果可用于各类燃料热解反应动力学模型的验证。也可以将流动反应器替换成射流搅拌反应器,用于研究各类燃料的常压氧化。平台主要由射流搅拌反应器、光电离腔体和自制反射式飞行时间质谱仪三部分构成。射流搅拌反应器由石英制成,外部包裹有加热套件和保温层,可对反应器中的燃料氧气稀释气体混合物进行控温氧化。射流搅拌反应器为球形,中心安装有四只顶端开有微米小孔的喷嘴,混合气体通入后经喷嘴喷出,在反应器内形成超声速射流以实现均匀混合和反应。安装在反应器下方的石英取样喷嘴能够对氧化产物进行取样。取样后的氧化产物在光电离腔体内形成超声分子束,并与同步辐射真空紫外光交叉后电离,产生的离子被反射式飞行时间质谱仪检测。目前有两种主要实验模式,一是固定加热温度、改变光子能量,测量光电离效率谱以获得氧化产物的电离能信息,从而鉴别各类氧化产物,特别是含有同分异构体结构的产物;二是选取多个合适的光子能量、扫描加热温度,测量一系列光电离质谱以获得氧化产物浓度随温度的变化情况。实验结果可用于各类燃料燃烧反应动力学模型的验证。