[实用新型]一种大径高比的光催化反应器

说明书

本实用新型属于光催化技术领域，涉及一种大径高比的光催化反应器。该光催化反应器，包括反应槽、搅拌桨、电机和光源组件，反应槽为带有底壁的空心圆筒结构、且其直径与高度的比例为2～20，反应槽由无色透明的材料加工而成，搅拌桨的桨叶位于反应槽内部，转轴与电机轴连接。该光催化反应器，结构简单、易于操作，光催化剂与光源的接触全面充分，反应过程的条件控制严格，更适用于有机合成或者高分子聚合等体系黏度较大的合成类光催化反应。

技术领域

本实用新型属于光催化技术领域，涉及一种大径高比的光催化反应器。

背景技术

光催化反应是指在光源的照射下，将光能转化为化学反应所需能量的化学反应，是一种安全高效、环境友好的新技术。根据光催化反应的原理可知，光源、光催化剂是该反应所需的必要条件，也是影响反应进程的关键因素。因而，在光催化反应时，如何使光源充分的照射到混有光催化剂的反应物，是光催化反应器研究的关键。

现有的光催化反应器，或者将光源放置于反应器中心，或者设置一层又一层光源并在静态下反应，或者将反应物料在流动状态下流过光源。然而，上述光催化反应器存在光源照射不均匀、不全面，物料反应不彻底、不完全等缺陷，而且在很大程度上只适用于液体黏度较小、流动性较好的污水处理过程；而在有机合成、高分子聚合等方面的光催化反应领域，其反应原料及产物的黏度较大、反应过程的参数控制更加严格，因此，在反应过程中，光照的全面性、物料混合的均匀性等，是影响反应结果的关键因素，也是此类反应器所需研究的重点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大径高比的光催化反应器，光照更加全面均匀，反应物料的混合更加充分，适宜光催化合成类反应使用。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下。

一种大径高比的光催化反应器，包括反应槽、搅拌桨、电机和光源组件；反应槽为带有底壁的空心圆筒结构、且其直径与高度的比例为2～20，反应槽由无色透明的材料加工而成，进一步的，反应槽由石英玻璃、普通玻璃或有机玻璃加工而成；搅拌桨的桨叶位于反应槽内部，转轴与电机轴连接，进一步的，搅拌桨的材质为聚四氟乙烯。通过设置大径高比的反应槽，再结合搅拌桨搅拌，使得反应物料与光源组件大面积接触的同时，还可在搅拌条件下充分混合，进而使合成反应更加完全。

进一步的，光源组件设置于反应槽的底壁下方，和/或，位于反应槽外部的搅拌桨的转轴上；即，光源组件的设置方式有三种，第一种为设置于反应槽的底壁下方，第二种为设置于位于反应槽外部的搅拌桨的转轴上，第三种为同时设置于反应槽的底壁下方，和位于反应槽外部的搅拌桨的转轴上；进一步的，光源组件所使用的光源为氙灯、汞灯、钨灯或荧光灯。通过设置光源组件的具体位置，可进一步增加反应物料与光源的接触面积，进而增加合成反应进行的程度。

进一步的，该光催化反应器，还包括盘管，盘管盘设于反应槽内部。盘管用于给放热反应降温，使反应条件控制的更加严格。

进一步的，该光催化反应器，还包括进料口和出料口，进料口和出料口均设置于反应槽的侧壁上。通过设置进料口和出料口，使得物料的投入和取出过程更加方便。

进一步的，该光催化反应器，还包括由无色透明的材料加工而成的盖体，盖体覆盖于反应槽上方。通过设置盖体，可使反应过程在较为密闭的环境下进行，避免外界环境对反应过程的影响。

进一步的，反应槽的直径与高度的比例优选为5～10。该径高比，更加利于反应槽内物料的充分反应。