[實(shí)用新型]一種光源可調(diào)節(jié)反應(yīng)液可恒溫的多功能光催化反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420279958.4
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN203830004U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡云虎;王鳳武;徐邁
• 申請（專利權(quán)）人: 淮南師范學(xué)院
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光催化反應(yīng)技術(shù)的科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種光源可調(diào)節(jié)反應(yīng)液可恒溫的多功能光催化反應(yīng)器。

背景技術(shù)

光催化技術(shù)可以使光催化劑利用自然界存在的光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量，來產(chǎn)生催化作用，使周圍之氧氣及水分子激發(fā)成極具氧化力的自由負(fù)離子，幾乎可分解所有對人體和環(huán)境有害的有機(jī)物質(zhì)及部分無機(jī)物質(zhì)，不僅能加速反應(yīng)，亦能運(yùn)用自然界的定侓，不造成資源浪費(fèi)與附加污染形成。所以光催化技術(shù)作為一種在能源和環(huán)境領(lǐng)域有著重要應(yīng)用前景的綠色技術(shù)受到各國重視。

光催化技術(shù)研究的重點(diǎn)有：光催化劑尤其是具備可見光響應(yīng)性能的光催化劑的制備研究；光催化反應(yīng)過程研究(包括動(dòng)力學(xué)、中間產(chǎn)物、反映影響因素等)；催化劑負(fù)載技術(shù)；反應(yīng)器設(shè)計(jì)等。無論對光催化技術(shù)做哪一方面的研究，都離不開光催化反應(yīng)設(shè)備。

光催化反應(yīng)器有很多不同種類：按光源的照射方式可分為非聚集式反應(yīng)器和聚集式反應(yīng)器；按催化劑的存在形式又可分為流化床反應(yīng)器和固定床反應(yīng)器；按照反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和形狀又可分為平板型反應(yīng)器、淺池型反應(yīng)器、管式反應(yīng)器和環(huán)型反應(yīng)器(或圓筒型反應(yīng)器)。影響光催化反應(yīng)器效率的因素也很多，如光源(光源強(qiáng)度、波段與光照方式)、催化劑性質(zhì)(催化劑粒徑、類型與載體)、氧化劑種類待處理廢液性質(zhì)(廢液的初始濃度組成、CL值、抑制物含量)、溫度、廢液的流動(dòng)力學(xué)特征和停留時(shí)間等因素對反應(yīng)器的運(yùn)行都有影響，反應(yīng)器的整體設(shè)計(jì)要綜合考慮這些因素。

有關(guān)光催化反應(yīng)設(shè)備的報(bào)道、專利較多，并有一定數(shù)量的成型產(chǎn)品銷售。如南京胥江機(jī)電廠的紫外或可見光催化反應(yīng)器；申請?zhí)枺?00420082898.3，申請日：2004年8月16日，專利名稱：紫外線凈水裝置；申請?zhí)枺?00420081656.2，申請日：2004年8月3日，專利名稱：一種新型光催化反應(yīng)器。這些裝置共同點(diǎn)是設(shè)備主體都是由燈管、石英管、玻璃容器等組成，作為光源的汞燈燈管或氙燈燈管置于石英管內(nèi)，在石英管外或玻璃容器外通冷凝水以保證反應(yīng)液或待處理廢水處于一定溫度范圍內(nèi)，上述這些裝置均存在以下缺點(diǎn)：作為光源的汞燈或氙燈置于狹小的石英管內(nèi)，發(fā)光產(chǎn)生的熱量無法迅速排出，從而導(dǎo)致管內(nèi)溫度很高，大大降低了燈管的使用壽命；光源和反應(yīng)液中間無法設(shè)置濾波設(shè)施，對科研、實(shí)驗(yàn)演示等很不方便。

又如，申請?zhí)枺?00620043612.X，申請日：2006年7月4日，專利名稱：一種新型多功能光催化反應(yīng)器，該申請案將氙燈燈管通過固定架固定在反應(yīng)器箱體上方，氙燈燈管外設(shè)置有反光鏡，反應(yīng)器箱體底部放置有磁力攪拌器，壁為雙層中空結(jié)構(gòu)，設(shè)有冷凝進(jìn)水口和冷凝出水口的淺池反應(yīng)器放置在磁力攪拌器的上面，在淺池反應(yīng)器的底部中間放置磁性轉(zhuǎn)子，反應(yīng)器箱體頂部固定有一排風(fēng)扇。該申請案在一定程度上解決了燈光使用壽命不長，設(shè)備造價(jià)高的問題，但是仍然存在如下技術(shù)難題：(一)、由于氙燈燈管采用固定的方式位于反應(yīng)器箱體上方，也沒有控制燈管發(fā)光強(qiáng)弱的裝置，所以光源單一，不能調(diào)節(jié)不同的發(fā)光強(qiáng)度，無法實(shí)驗(yàn)展示不同光強(qiáng)度對光催化反應(yīng)的影響；(二)、箱體為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，不能方便的根據(jù)每一次實(shí)驗(yàn)需求及時(shí)加裝或更換濾波片，燈管損壞后也不便于更換；(三)、淺池反應(yīng)器沒有設(shè)置恒溫裝置，沒有過多的考慮到溫度對光催化反應(yīng)的影響，另在科研研究，實(shí)驗(yàn)展示時(shí)，對于研究除溫度外的條件對光催化反應(yīng)影響時(shí)，不能很好的保證單一變量。所以，在對影響光催化反應(yīng)效率因素的研究過程中，此裝置需要進(jìn)一步改進(jìn)，使其更好的應(yīng)用于科研研究與實(shí)驗(yàn)展示。

實(shí)用新型內(nèi)容

1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中光催化反應(yīng)器光源不能調(diào)節(jié)，反應(yīng)液不能恒溫的不足，提供了一種光源可調(diào)節(jié)反應(yīng)液可恒溫的多功能光催化反應(yīng)器。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以對光催化反應(yīng)的光源的功率和時(shí)間定量調(diào)節(jié)和對反應(yīng)液定量恒溫，在對影響光催化反應(yīng)效率因素的研究過程中，方便科研試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)展示。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為：