[發(fā)明專利]一種光催化反應器及其使用方法

有效

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• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103406083A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 陳國和;韓煒;傅奕;施維林;祝韓煜
• 申請（專利權）人: 紹興市美藍節(jié)能環(huán)保技術有限公司
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12;C02F1/72
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 鐘樺

技術領域

????本發(fā)明涉及一種水處理裝置，尤其是涉及一種光催化反應器及其使用方法。

背景技術

傳統(tǒng)的工業(yè)廢水處理方法包括物理法、生化法等，具有處理周期長，效率低等不可避免的缺點，光催化氧化法以處理效率高、操作方便、反映條件溫和等特點，已逐漸成為廢水處理的主要技術。有許多文獻報道了光催化氧化法處理難降有毒有害有機污染物的研究，比如染料、表面活性劑、多環(huán)芳烴、鹵代芳香化合物等有機化合物，光催化氧化法都能有效地進行氧化降解為小分子化合物或礦化為CO₂和H₂O，從而消除或減輕污染物對環(huán)境的影響。光催化氧化的基本原理是光催化劑受到大于禁帶寬度能量的光照射后，半導體材料發(fā)生電子躍遷，生成光生電子(e^-)和空穴對(h⁺)，光生電子具有很強的還原性，而空穴具有極強的氧化性，可對吸附于其表面的污染物進行直接或間接氧化降解；此外，空穴還可以氧化溶液中的H₂O和OH^-生成強氧化性的羥基自由基(·OH)，可以將大多數(shù)有機污染物降解為可礦化的產物或直接礦化為CO₂和H₂O。

光催化氧化技術相對其他廢水處理技術而言，在難降解有毒有害有機污染物的降解方面具有明顯的優(yōu)勢，但是在現(xiàn)有的工業(yè)應用中的光催化反應器，無論是固定式的還是懸浮式的光催化反應器，都存在著2個無法避免的缺點，1是廢水與光催化劑直接接觸，廢水中的重金屬離子及其他雜質使得光催化劑中毒，喪失催化效果，2是當廢水濃度較高時，光線難以透射，造成光催化反應無法進行。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供了一種光催化反應器及其使用方法，本發(fā)明具有廢水不與光催化劑直接接觸，廢水濃度較高時，光催化反應依然能正常繼續(xù)的問題，且制造成本低，使用方便。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：

一種光催化反應器，包括內層套管和套裝在內層套管外的外層套管；所述的內層套管的外側和外層套管的內側上分別涂覆有光催化劑，所述的內層套管和外層套管通過磨砂口相連，所述的磨砂口上安裝有磨砂口夾；所述的外層套管上開設有試劑進口、試劑出口和排氣口，所述的外層套管的外壁面上安裝有不透光材料；所述的內層套管內安裝有光源。

所述的光催化劑為TiO₂光催化劑。

????一種光催化反應器的使用方法，包括如下步驟：1)將光催化反應器固定在處理池上方；2)通過泵將質量百分比濃度為2-5%的雙氧水溶液通過試劑進口進入外層套管內；3)通過安裝在內層套管中的光源通電發(fā)出的紫外線或者可見光，輻射在涂覆在內層套管的外側和外層套管的內側上的光催化劑上,經(jīng)過紫外線或者可見光輻射，光催化劑表面連續(xù)不斷地產生羥基自由基，產生的氫氣、氧氣從排氣口排出；4)生成的羥基自由基通過試劑出口導入廢水中,并對廢水中的有機物進行氧化降解，生成無機物或轉化成易生物降解物質。

?本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的提供了一種光催化反應器，它是安裝在污水池的上方，不與污水直接接觸，就不會使反應器中的光催化劑因廢水中的重金屬離子及其他雜質使得光催化劑中毒，喪失催化效果，同時光源安裝在反應器的內部，發(fā)出的紫外線或者可見光可以完全照在光催化劑上，不會因廢水濃度較高時，光線難以透射，造成光催化反應無法進行，具有延長光催化劑的壽命，同時保證了光催化反應的持續(xù)進行，且制造成本低，使用方便的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

具體實施方式

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實施例1

如圖1所示，本實施例的一種光催化反應器，包括內層套管1和套裝在內層套管1外的外層套管2；所述的內層套管1的外側和外層套管2的內側上分別涂覆有光催化劑6，所述的光催化劑6為TiO₂，所述的內層套管1和外層套管2通過磨砂口3密封相連，所述的磨砂口3上通過安裝磨砂口夾4密封；所述的外層套管2上開設有試劑進口8、試劑出口9和排氣口10，產生的氣體從排氣口10排出。所述的外層套管2的外壁面上安裝有不透光材料7,防止紫外光對人體造成危害；所述的內層套管1內安裝有光源5。