[发明专利]序批式光催化反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种实验装置，具体地说是一种光催化反应装置。

背景技术

半导体光催化材料的研发是科研领域内的一大热点，目前国内外学者已经取得了很多骄人的成绩，制备出了对可见光利用效果很好的磁性光催化剂。但是，反应装置的研发、设计却较少，远远滞后于催化剂的研发速度，严重制约着优质催化剂的应用。

光催化反应装置是光催化反应的场所，对于装置的研究，国内外已经有的种类主要包括：1、流化床光催化反应器；2、液膜型光催化反应器；3、石英管式光催化反应器、4、平板式反应器等。期刊《应用化工》于2009年1月出版的第38卷第1期刊登了“实用型TiO₂光催化反应器的研究”，作者杨学灵、徐悦华二位总结了光催化反应装置的研究现状。

尤宏等研究人员人研制出了研制出三相内循环流化床光催化反应器。反应器由石英套管、紫外光源、三相升流区，降流区、曝气头组成。

尹晓红等研制的转筒式负载膜光催化反应器，其方法是将TiO₂负载在转筒内壁上，含有被降解物质的液体在旋转的反应壁上形成薄层液膜，增加了催化剂、反应物和光子之间的接触面。

Krysova等人设计出了平板式反应器，由两端带槽的有机玻璃制成，玻璃板上涂有TiO₂粒子膜，也就是说，催化剂是固定在有机玻璃板上的。玻璃板正上方悬有紫外光源，液体通过溢流在方形板表面形成液膜，与被激活的光催化剂TiO₂作用，达到降解的目的。

通过对诸多文献查询，未发现与本发明相似的反应装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理效果好，催化剂的回收利用方便，操作简单灵活的序批式光催化反应装置。

本发明的目的是这样实现的：

它包括位于上部的反应区、位于反应区下的分离区、位于分离区下的清水槽以及污水槽；所述反应区包括外壳，位于外壳中部的斜板区和位于斜板区两侧的光源，所述斜板区由立板、斜板、挡板连接构成，斜板的一端开有凹槽，挡板嵌装在斜板上的凹槽中，立板为对称安装的两块，两块立板相对的面上自上而下开有均匀分布的斜槽与竖槽，斜板和挡板分别嵌装在立板上的斜槽与竖槽中，最上层的斜板的上方设置布水器，布水器通过管路、控制阀、供水泵与污水箱相连，最下层的斜板的下方设置收水槽；所述分离区包括分离器，分离器由上面的积水杯以及底部的软磁体组成，分离器通过管路及阀门与收水槽相连，积水杯带有溢流管和放空管，软磁体由铁芯和线圈组成；溢流管连接清水槽。

本发明还可以包括：

1、所述斜板是平板，上表面平滑，下表面平滑且涂有反光漆，斜板与水平方向呈5-6度夹角。

2、所述光源为40W荧光灯管。

3、光源与反应区之间装有透光度好的透明薄板。

4、反应区正上方的外壳盖板开有多排孔。

本发明是利用粉末状磁性纳米光催化剂在可见光作用下对污染物降解的一种装置。其特点有：反应装置以序批方式运行；催化剂和污染污混合均匀，接触效果好；液体在装置斜板上流动时呈薄膜状，对直射光和反射光利用效果好；取样化验方便。配有分离器，可以方便地回收催化剂；催化剂负荷可以灵活调整；操作简单灵活。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是斜板及挡板的结构示意图；

图3是立板的结构示意图；

图4是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

图1中各标号的含义为：1-搅拌器；2-供水泵；3-流量调节阀；4-布水器；5-斜板；6-隔板；7-光源；8-挡板；9-收水槽；10-外壳；11-2号分离器；12-1号分离器进水阀；13-2号分离器进水阀；14-1号分离器排空阀；15-2号分离器排空阀；16-取样阀；17-1号分离器溢流阀；18-2号分离器溢流阀；19-1号分离器；20-支撑柱；21-清水箱排水阀；22-污水箱排水阀；23-清水箱；24-污水箱。

图2中各标号的含义为：5-斜板；8-挡板；31-凹槽。

图3中各标号的含义为：32-螺栓孔；33-纵向凹槽；34-斜向凹槽。

图4中各标号的含义为：7-光源；6-隔板；8-挡板；4-布水器；35-反光罩。

序批式光催化反应装置主要由18块斜板、19块挡板、4根可见光灯管、1根布水器、1个收水槽、2个分离器、1台搅拌器、1台水泵、1个污水箱、1个清水箱、2块隔板、4根支柱以及外壳组成。从整体上看，外形呈“L”型。