小试实验目的是研究工艺流程和工艺条件，并解决工业化中无法单纯通过计算解决的工程问题。换言之，小试设备是为帮助工艺设计放大，而不是用来帮助设计反应机理。

将实验室级别的反应器在中试设备上进行验证，需考虑如下问题：

1.反应器材质

在实验室里，反应器通常在玻璃仪器中进行。而在放大过程中，工艺可能在其他材质的系统中进行，这可能带来催化或抑制反应效果的问题。

2.热量的影响

实验室所用的玻璃反应器可通过冷却系统，如循环水、冰浴等方式及时带走反应过程中产生的热量，对反应影响较小。当反应体系被放大后，反应过程中产生的热量会因反应器自身结构的原因，而无法及时散热，局部高温会影响反应进行的方向，产生副产物或逆反应。

3.反应效率

反应器的变化会带来传质效率的变化，从而影响反应效率及产量。

4.负载工艺

中试实验为反应工艺的经济性、操作参数和安全因素提供关键信息。对于中试设备而言，将催化剂负载在基板上，可减少催化剂与反应液分离带来的不便，从而提高反应效率。同时不同催化剂在不同基板上的负载方式，也需不断优化，以达到操作简单、安全、经济效益高的目标。

泊菲莱科技推出的PLR-SPRF小试级平板式光化学反应装置用于户外小试型光催化分解水反应，帮助工艺设计放大，实现最终的规模化量产。

图1 清华大学0.5 m² &北方民族大学1 m²

PLR-SPRF小试级平板式光化学反应装置主要由反应模块、液体驱动模块、气-液分离模块和检测控制模块组成，各模块均可定制化设计加工，通过多个模块的配合满足平米级反应在小试阶段的要求。

功能特点

1.单个平板反应器受光面积约0.5 m² (80×70 cm²)，规格可选40×40，60×60 cm²，还可通过标准接口的单体平板反应器，达到1 m²反应面积的需求。

2.可通过更换支撑块设计，使用无纺布、碳纸、碳布、高硼硅玻璃、有机玻璃等多种材质基板的固定，满足不同催化剂的负载要求。

3.反应装置自带手动进样阀，可直接与气相色谱联用实现产物的在线检测，也可通过气袋或其它气体收集装置收集气体。

4.反应体系中液体流动能使反应溶液与催化剂充分接触，同时，反应过程中产生的气体产物也可随流动的液体从反应体系中带出。反应中产生的气体进入气体分离装置，实现气-液分离，分离出的气体可单独收集，并计量出气体产物的产量。

5.反应装置采用PLC一体机控制，通过点击触控屏幕即可实现对反应过程量的监测和调节，可监测和调节参数包括反应体系溶液状态监测，如反应流量、反应压力、溶液pH、ORP（Oxidation-Reduction Potential）等。同时，兼具反应条件控制量监测，如反应液体总流量、反应单元流量、压力等。

性能参数