[發(fā)明專利]一種基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410722697.3
• 申請(qǐng)日: 2014-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN104528912A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉成;朱麗飛;陳衛(wèi);何思源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/72
• 分類號(hào): C02F1/72;C02F1/32;B01J23/745
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈振濤

1.一種基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置，其特征在于：包括主體(1)、進(jìn)水單元(2)、納米磁性二氧化鈦催化氧化單元(3)、分離單元(4)和出水單元(5)；所述進(jìn)水單元(2)設(shè)于主體(1)上方，所述進(jìn)水單元包括進(jìn)水管(21)以及與進(jìn)水管(21)連通的二氧化鈦補(bǔ)充口(22)、鐵粉補(bǔ)充口(23)和炭粉補(bǔ)充口(24)；所述納米磁性二氧化鈦催化氧化單元(3)設(shè)于主體(1)中部，采用完全混合形式，并設(shè)置有充氣攪拌裝置(31)；所述分離單元(4)設(shè)于主體(1)下部，包括分離裝置(41)以及設(shè)于分離裝置(41)上的濾膜(42)和濾膜下方的脈沖氣洗裝置(43)，所述出水單元(5)與分離單元(4)直接連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置，其特征在于：充氣攪拌裝置(31)為穿孔曝氣管，曝氣管上的開孔尺寸為0.5-1.5mm，充氣強(qiáng)度為2-30L/m²·s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置，其特征在于：二氧化鈦補(bǔ)充口(22)、鐵粉補(bǔ)充口(23)和炭粉補(bǔ)充口(24)投加的磁性納米二氧化鈦、鐵粉、炭粉的質(zhì)量比為4:2:1～3:1:1，粒徑分別為10-100nm、1-10μm、1-10μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置，其特征在于：納米磁性二氧化鈦催化氧化單元(3)中設(shè)置有一組紫外燈(32)，相鄰紫外燈間距為10-20cm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置，其特征在于：分離裝置(41)為平行設(shè)置的2組以上孔徑為2-10μm的平面網(wǎng)狀截留裝置，且每組截留裝置呈傾斜設(shè)置，傾斜角為100～150°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置，其特征在于：脈沖氣洗裝置(43)的氣洗強(qiáng)度為10-30L/m².s、脈沖周期設(shè)置為10s～10min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置，其特征在于：分離單元(4)的頂部設(shè)有電磁閥(44)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置，其特征在于：所述出水單元(5)為L(zhǎng)形彎管，其底部分別設(shè)置出水口和進(jìn)氣口，其內(nèi)部填充粒徑10-30目的鐵粉作為濾層，濾層厚度為0.2-0.5m，濾速為1-8m/h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置，其特征在于：所述濾膜(42)的孔徑為1-10μm。

10.一種基于磁性納米二氧化鈦的組合光催化氧化方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將磁性納米二氧化鈦、鐵粉、炭粉投入權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的基于納米磁性二氧化鈦催化劑的光催化裝置內(nèi)，作為復(fù)合催化氧化材料；

(2)在紫外燈光照射下，利用充氣攪拌裝置將溶液混合均勻并完成催化氧化反應(yīng)；

(3)利用濾膜將催化氧化反應(yīng)材料截留并回流至納米磁性二氧化鈦催化氧化單元內(nèi)；

(4)經(jīng)濾膜過(guò)濾后的水經(jīng)出水單元過(guò)濾，得凈化后的水。