[實用新型]一種用于水處理的光催化反應(yīng)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920236046.8
• 申請日: 2009-09-17
• 公開（公告）號: CN201495114U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李軼;張文龍;雷洪犇;李晶
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于環(huán)境凈化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于水處理的光催化反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

自1972年Fujishima和Honda發(fā)現(xiàn)利用半導(dǎo)體金屬氧化物TiO₂單晶電極可光分解水以來，半導(dǎo)體的光催化效應(yīng)在環(huán)境治理和能源開發(fā)等方面引起人們的廣泛關(guān)注與研究。大量研究表明，納米TiO₂的光催化特性具有廣譜性，幾乎對所有污染物都具有治理能力，此外TiO₂具有催化活性高、氧化能力強、降解速度快、降解無選擇性、廉價、無毒、穩(wěn)定、可以重復(fù)使用、所需設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作條件容易控制和無二次污染優(yōu)點，備受人們關(guān)注。

光催化水處理反應(yīng)器是將光源、催化劑和處理液融為一體，并能使之成為最大限度地發(fā)揮光催化反應(yīng)處理污水的場所，因此，它應(yīng)該具有使處理液和光子充分接觸的基本特征。根據(jù)不同的進水水質(zhì)，應(yīng)該有不同結(jié)構(gòu)的光催化反應(yīng)器與之相應(yīng)，從而達到處理強度與處理成本的最優(yōu)化。目前，光催化水處理反應(yīng)器主要有兩大類：一類是將催化劑負載于載體上的固定床反應(yīng)器，另一類是直接使用催化劑原粉細顆粒的淤漿床反應(yīng)器。前者的催化劑制作成本高、工藝復(fù)雜、透光性差而且失活后不便于更換；后者的催化劑懸浮在處理液中，催化劑的更新十分容易，但是分離卻是一個難題，影響了出水水質(zhì)同時增大的經(jīng)濟負擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對不同的進水水質(zhì)，克服現(xiàn)有反應(yīng)器的技術(shù)不足，提供一種工藝結(jié)構(gòu)簡單、催化效率高、催化劑不易失活、處理強度與處理成本最優(yōu)化的用于水處理的光催化反應(yīng)器。

一種用于水處理的光催化反應(yīng)器，包括紫外燈管、U型石英套筒、催化劑、反應(yīng)器容器、法蘭盤蓋體、石英套筒開口、反應(yīng)器進水口、反應(yīng)器出水口、曝氣板、法蘭盤底座、曝氣管、支撐架，法蘭盤蓋體與法蘭盤底座之間分別設(shè)置支撐架、反應(yīng)器容器，支撐架位于反應(yīng)器容器的外周；反應(yīng)器容器內(nèi)分別布置至少一個紫外燈管、U型石英套筒，紫外燈管位于U型石英套筒內(nèi)，紫外燈管、U型石英套筒分別與法蘭盤蓋體連接，U型石英套筒與法蘭盤蓋體連接的一端設(shè)置石英套管開口；靠近法蘭盤底座一端的反應(yīng)器容器內(nèi)布置環(huán)形通道，與反應(yīng)器容器側(cè)壁連接的環(huán)形通道上設(shè)置反應(yīng)器進水口，與法蘭盤蓋體連接的環(huán)形通道上設(shè)置反應(yīng)器出水口；與反應(yīng)器容器相接觸的法蘭盤底座上設(shè)置曝氣板，遠離曝氣板一側(cè)的法蘭盤底座上設(shè)置與曝氣板連接的曝氣管。

本實用新型的催化劑為TiO₂溶膠。

本實用新型的反應(yīng)器容器為有機玻璃，或聚四氟乙烯PTFE，或聚乙烯PE，或聚丙烯PP。

本實用新型的反應(yīng)器容器的外周布置保溫夾套，保溫夾套固定在法蘭盤蓋體上；保溫夾套上設(shè)置一組一上一下的開口，位于下側(cè)的開口為恒溫液進口，位于上側(cè)的開口為恒溫液出口。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下的優(yōu)點：

1、本實用新型的反應(yīng)器容器中催化劑采用溶膠注入套管的方式，這樣既可以根據(jù)不同的進水水質(zhì)，很方便的調(diào)節(jié)催化劑的負載量，擴大了反應(yīng)器的應(yīng)用范圍；同時又避免了催化劑的回收與更新的問題，還能避免催化劑中毒的風(fēng)險，工藝結(jié)構(gòu)簡單、催化效率高、催化劑不易失活。

2、從運行狀態(tài)來說，本實用新型既可以是連續(xù)的，又能間歇運轉(zhuǎn)，處理強度與處理成本最優(yōu)化。

3、本實用新型反應(yīng)器容器下端的曝氣既能為光催化反應(yīng)提供氧氣，同時又起到攪拌作用，提高光催化效率。

4、本實用新型的反應(yīng)器容器存在放大的可能性，可以根據(jù)光源的強度和進水的水質(zhì)按比例放大。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種示意圖

圖2為圖1的俯視圖

圖中：1、紫外燈管，2、U型石英套筒，3、催化劑，4、反應(yīng)器容器，5、保溫夾套，6、法蘭盤蓋體，7、石英套筒開口，8、反應(yīng)器進水口，9、反應(yīng)器出水口，10、曝氣板，11、法蘭盤底座，12、曝氣管，13、支撐架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細說明：