[實用新型]一種光電協(xié)同復(fù)合電極催化降解對硝基苯胺的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420516909.8
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN204138398U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭凱;李紅藝;林平;韓玉華;真子涵;朱瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467;C02F101/38
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 李琰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電路設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種光電協(xié)同復(fù)合電極催化降解對硝基苯胺的裝置。

背景技術(shù)

隨著中國人口的增長和工業(yè)發(fā)展，需要消耗越來越多的化工與醫(yī)藥材料，對酚類化合物作為基礎(chǔ)化工原料，被廣泛用來制備電絕緣材料酚醛樹脂和雙酚A。雙酚A被用來作為紙張的穩(wěn)定劑，硝基取代的酚類化合物被廣泛用做染料和藥物的中間體。酚類化合物中的羥基與水分子形成很弱的氫鍵，使得酚類化合物在水中有一定的飽和溶解度，在生產(chǎn)酚類化合物過程中，不可避免產(chǎn)生含酚的廢水，由于廢水中酚類化合物的濃度很低，回收價值很小，同時酚類化合物的毒性很大，地表水排放標(biāo)準(zhǔn)中，水中允許排放的濃度為0.02mg/L；同時酚類化合物對水生動物的的毒性大，酚類化合物一旦被攝入動物體內(nèi)，很容易傷害動物的肝臟、腎臟和造血系統(tǒng)。采用通常的生物法難以處理該類廢水。

目前，處理酚類化合物廢水處理方法有三種，吸附法、萃取法和電化學(xué)方法，吸附法存在處理成本高、吸附出水難以達(dá)標(biāo)排放；萃取法僅僅適合于高濃度酚類廢水前處理，萃取后萃余相，還有低濃度酚類化合物存在，仍然不能達(dá)標(biāo)排放；而目前許多學(xué)者從電化學(xué)方向去解決低濃度含酚廢水處理研究，有的采用分頓法，有的在二氧化鈦負(fù)載含硫元素，在可見光區(qū)域降解酚類化合物，上述兩種方法存在氧化速度慢、氧化過程不徹底，不能很好降低殘余液的化學(xué)需氧量與總有機(jī)碳的量。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種光電協(xié)同復(fù)合電極催化降解對硝基苯胺的裝置，采用光催化反應(yīng)的催化劑，并用此制備復(fù)合電極，用復(fù)合電極作為正極，接入直流電場，通過向待處理溶液中充入氧氣，保證溶液中有足夠量的氧氣，引入紫外射線，選擇酚類物質(zhì)中具有代表性的對硝基苯酚作為目標(biāo)物質(zhì)，通過采取光電催化技術(shù)，對其進(jìn)行降解，最終達(dá)到徹底去除有機(jī)物目的，本裝置氧化速度快、氧化徹底，能夠很好的降低廢水中的對硝基苯胺，減少對人體的危害。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

????一種光電協(xié)同復(fù)合電極催化降解對硝基苯胺的裝置，包括空氣泵、反應(yīng)容器、固定槽、外罩、紫外線燈、曝氣裝置、正電極、負(fù)電極、電極板支架、穩(wěn)壓直流電源，其中電極板支架的反應(yīng)容器放置于固定槽上，外罩罩與固定槽上方，紫外線燈設(shè)置于反應(yīng)容器的上方，曝氣裝置和空氣泵均與反應(yīng)容器相連通，正電極和負(fù)電極相對設(shè)置于反應(yīng)容器的內(nèi)部，穩(wěn)壓直流電源為空氣泵、曝氣裝置、正電極和負(fù)電極供電。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述反應(yīng)容器的材料為石英材料。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述正電極采用催化劑負(fù)載復(fù)合電極。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述負(fù)電極采用不銹鋼網(wǎng)電極。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述穩(wěn)壓直流電源采用硅整流穩(wěn)壓直流電源。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，還包括紫外線照度計。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述紫外線燈與正電極的距離為8-10cm。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，還包括電極板支架和固定夾，電極板支架為兩個，電極板支架豎直放置，電極板支架的中軸線開有一條縫隙，固定夾通過縫隙將正電極和負(fù)電極水平平行的固定于電極板支架上。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述的曝氣裝置為微孔曝氣擴(kuò)散管。

本實用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

本實用新型采用光催化反應(yīng)的催化劑，并用此制備復(fù)合電極，用復(fù)合電極作為正極，接入直流電場，通過向待處理溶液中充入氧氣，保證溶液中有足夠量的氧氣，引入紫外射線，選擇酚類物質(zhì)中具有代表性的對硝基苯酚作為目標(biāo)物質(zhì)，通過采取光電催化技術(shù)，對其進(jìn)行降解，最終達(dá)到徹底去除有機(jī)物目的，本裝置氧化速度快、氧化徹底，能夠很好的降低廢水中的對硝基苯胺，減少對人體的危害。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路圖；

1、反應(yīng)容器，2、固定槽，3、外罩，4、紫外線燈、5、蓋板，6、曝氣裝置，7、空氣泵，8、電極板支架；

圖2是反應(yīng)溶液中的化學(xué)物質(zhì)含量的紅外圖譜比照圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：