[发明专利]雾化式光催化分解水制氢装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光催化分解水制氢装置，特别是一种雾化式的光催化分解水制氢装置，属于光催化反应领域。

背景技术

目前的光催化分解水制氢反应一般都在水溶液当中进行，一般为：内照射型反应器、侧照射型反应器以及顶部照射型反应器，这些装置普遍存在两个问题：一是反应基本都在水溶液当中，当催化剂溶度较大时，催化剂颗粒之间相互遮挡，导致部分催化剂颗粒制氢效率低下，尽管人们使用磁力搅拌器等一些装置或方法，来加快催化剂颗粒在水溶液中的运动，但还是解决不了部分催化剂被遮挡的问题；二是使用氮气来排除水中氧气的这种方式，需要较长时间。

发明内容

本发明的目的在于改进现有光催化分解水制氢反应装置的上述缺点和不足，从而提供一种可以增大催化剂颗粒受光面且可用氮气高效去除水中溶解氧的光催化分解水制氢装置。

本发明的光催化分解水制氢装置由反射盖与空心半球组成一个封闭结构，空心半球固定在箱体上，空心半球底部出口通过循环管道连接循环泵进口，循环管道出口伸入到反射盖内部，在循环管道出口接有雾化喷头，紫外LED灯光源固定在雾化喷头上，在反射盖上有氮气入口，在反射盖顶部接有冷凝管，且冷凝管出口作为气体出口，在空心半球上接有气压表。

所述反射盖为旋转抛物面结构，反射盖内表面涂有反光涂层；

所述雾化喷头通过循环管道固定在反射盖内部，雾化喷头的轴线与反射盖的轴心重合，且雾化喷头的顶端在反射盖的抛物面焦点上；

所述紫外LED灯光源的电路通过密封处理，光源中心为圆孔，雾化喷头穿过此圆孔，并将光源固定在反射盖的抛物面的焦点上。

本发明的有益效果如下：

1、本发明将催化剂与水通过雾化处理，能够有效地增加光催化活性中心，有利于减少催化剂之间的相互影响，利于氢气的产出。

2、通过水雾形式，增大了对光的散射效果，使更多的催化颗粒受光参与反应且可以有效降低反应温度；在通入氮气时，可将水中的氧气排出，并增加了对逆反应的抑制作用。

3、采用紫外LED灯光源，可以随时进行制氢实验，并可在相同光源条件下做对比实验；在相同浓度的催化剂和相同光源的条件下，进行光催化分解水制氢试验，雾化形式光催化分解水制氢装置的要比传统形式的效果好。

附图说明

图1为本发明所述的雾化式光催化分解水制氢装置结构示意图。

图2为本发明所述的循环管道出口部分的主视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、反射盖，2、空心半球，3、箱体，4、循环泵，5、循环管道，6、冷凝管，7、雾化喷头，8、紫外LED灯光源，9、氮气入口，10、气压表。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明的雾化式光催化分解水制氢装置由反射盖1与空心半球2组成一个封闭结构，空心半球2底部出口通过循环管道5连接循环泵4进口，循环管道5出口伸入到反射盖1内部，在循环管道5出口接有雾化喷头7，紫外LED灯光源8固定在雾化喷头7上，在反射盖1上有氮气入口9，在反射盖1顶部接有冷凝管6，且冷凝管6出口作为气体出口，在空心半球2上接有气压表10。

其中：

所述反射盖1为旋转抛物面结构，材质为有机玻璃，反射盖内表面涂有反光涂层；

所述反射盖1与空心半球2通过密封垫压合，并通过螺丝压紧；

所述雾化喷头通过循环管道5固定在反射盖1内部，雾化喷头7的轴线为垂直于水平面，且雾化喷头7的顶端在密封盖的抛物面的焦点上；

所述紫外LED灯光源8为一圈紫外LED灯的环形阵列，阵列数为6，紫外LED灯光源8的功率为15W，紫外LED的电路通过密封处理，紫外LED灯光源8中心为圆孔，雾化喷头7穿过此圆孔，并将紫外LED灯光源8固定在反射盖1的抛物面的焦点上。