光热耦合制液态航空燃料系统共包含6个单元：气体进料单元，液体进料单元，反应单元，检测单元，产物单元，控制单元。全套装置采用高压钢瓶提供气源，液体原料经输送泵计量后，进入反应器内，气体原料经气体减压后，通过质量流量计控制流量后进入到静态混合器内混合进入到反应器内进行光催化反应，产物通过高热分离器后，气相产物通过冷凝器产生，液体通过下球阀排除，气体通过背压阀控制压力后放出。 反应生成气体通入气相色谱仪，能够实现费托合成气相反应物与产物N2、CO、CH4、CO2、C2H6、C2H4和C2H2以及甲醇等实时在线检测，分析时间小于20分钟。
1.气体进料单元
该装置配置五条气体管路，介质为Ar，H2，CO，CO2，CH4。
Ar由钢瓶提供，经过HV-201球阀和F-201过滤器，脱除 7μm 以下尘粒后，进入压力表测出其压力值，经减压阀控制压力后，由MFC-201质量流量计控制气体进料流量，进入到静态混合器内。
H2由钢瓶提供，经过HV-301球阀和F-301过滤器，脱除 7μm 以下尘粒后，进入压力表测出其压力值，经减压阀控制压力后，由MFC-301控制气体进料流量，进入到静态混合器内。
CO由钢瓶提供，经过HV-401球阀和F-401过滤器，脱除 7μm 以下尘粒后，进入压力表测出其压力值，经减压阀控制压力后，进入到静态混合器内。
CO2由钢瓶提供，经过HV-501球阀和F-501过滤器，脱除 7μm 以下尘粒后，进入压力表测出其压力值，经减压阀控制压力后，进入到静态混合器内。
CH4由钢瓶提供，经过HV-601球阀和F-601过滤器，脱除 7μm 以下尘粒后，进入压力表测出其压力值，经减压阀控制压力后，进入到静态混合器内。
2.液体进料单元
原料罐液体通过过滤器F-701，经P-701液体输送计量泵进入反应釜内，此处设计有单向阀，防止液体回流至原料罐中。
3.反应单元
经过静态混合器的气相原料和液体输送计量泵液相原料从反应器上端进入，经过升温光催反应后，从反应器下端排出。反应器设置压力传感器、压力表、卸荷阀，同时设置报警装置。
反应器加热炉采用电加热独立控温，反应器和加热炉设置超温保护独立逻辑控制TSS,防止在触屏软件控制失效时加热超温。反应器内部设热偶套管，可测量反应器内反应时的温度。
4. 产物单元
产物经高热分离器进行分离，气相从分离罐顶部进入冷凝器，剩余气液可从高热分离器底部球阀排出，进入冷凝器的气体冷凝后通过顶部气路排出，剩余产物可通过底部球阀排出。
5. 检测单元
检测单元分为两部分，分别为气相色谱仪与航空燃料辛烷值测定仪，其中辛烷值测定仪用于动力汽油的辛烷值现场分析，与马达法和研究法（RON和MON）相对应，可分析出产物品质；气相色谱仪在线分离经过高温模拟蒸馏软件分析得费托气液相产物碳数分布占比。
6.控制系统
装置数据采集与控制系统采用组态软件进行过程数据监测和联锁保护、自动调节等。上位机提供的标准画面和扩充功能实现工艺流程图显示、报警/事件记录查看﹑实时趋势图、历史趋势查看、报警值设置、控制参数整定、设备启停、自动投入/切除、程序升温、报表产生等系统操作。具有系统异常工作状态报警以及自动排险功能。为保证实验的安全运行，装置具有超温，超压声、光报警，可燃气泄漏报警，并能自动切断设备供电和停止相关电路。控制柜放置于装置上，操作站放置于非防爆区。
控制软件界面：
（1）数据采集、存储与处理
对装置监控能够进行实时数据采集，能够进行数据自动存储，可显示带实时状态数据的工艺流程图及实时趋势图、历史趋势图。
（2）安全控制
控制系统设立高低限报警、高高限紧急处理及脱机高高限紧急处理等三级报警处理功能。当试验过程参数（如温度、压力）相对于设置值产生较小偏差时，向操作人员发出警示需检查系统运行状态时显示报警；当过程参数继续偏离设定值并触发高高限紧急处理报警，系统关闭所有动设备、停止气体和液体原料输送以保护系统并记录报警；如发生计算机死机等脱机状态，过程参数在触发脱机高高限后，系统也会同时关闭所有动设备、停止气体和液体原料输送以保护系统。
（3）数据查询（含历史数据）及导出
对质量、温度、压力、流量、等运行参数进行实时数据采集，并自动存储至触屏控制系统，可以设置时间间隔、采集参数等信息自动形成数据报表，报表文件可以EXCEL，CSV形式输出，名称按预先设定的规则自动生成。可以提供事后数据查询、分类、整理、统计等功能。
光热耦合制液态航空燃料系统，新型光热化学循环（Photo-Thermochemical Cycle, PTC）用于还原H2O和CO2。将光化学反应引入两步热化学循环以实现太阳能分级分质利用。在第一步光反应中，金属氧化物表面在紫外-可见（UV-Vis）光照射下形成光致氧空位（VOs）；在第二个热化学步骤中，H2O与CO2在一定温度下被光致VOs还原生成太阳能燃料。相比于传统的太阳能光催化与热催化，PTC在室温下利用太阳光中紫外可见部分克服VOs形成的高能垒，然后利用可见红外光为热反应提供所需的温度。通过利用太阳能中不同品质的能量驱动不同反应，实现太阳能分级、分质利用。同时，O2和燃料可以单独生成，这为产物分离的难题提供了另一种思路。然而，普通半导体材料较差的光热响应特性与产物选择性影响了转化效率，如何设计兼具光热响应特性的催化剂材料同时实现优良的产物选择性并研究光与热的协同作用机理显得尤为关键。
