[發明專利]太陽能光催化降解裝置

有效

• 申請號: 201510001722.3
• 申請日: 2015-01-04
• 公開（公告）號: CN104528871A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 郝勇敢;邵先坤;汪濤;唐海娣;李本俠
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/32
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.太陽能光催化降解裝置，其特征在于主要包括如下組成部分：

四個并排連通的反應罐(1、2、3和4)，位于該裝置上部，用于提供污水與改性催化劑混合及光催化降解的場所；

透明階梯形光催化反應斜槽(5)，位于該裝置的中部，是本發明的核心部分，用于提供反應液均勻化和高效吸收太陽光進行光催化降解的場所；

太陽能電池板(16)，位于該裝置的左側，用于將太陽能轉換成電能儲存在蓄電池中，配合外部電源，提供夜晚和陰天等光照不足條件下的光催化降解所需光源，節約能源；

集水池(8)，位于該裝置的下部，用于儲存經透明階梯形光催化反應斜槽(5)降解后的污水；

水泵(9)和輸水管(10)，連接在反應罐(4)和集水池(8)之間，用于污水的循環降解；

氣泵(11)，用于提供通入氣體所需的動力；

通氣管(12)，位于氣泵(11)與反應罐(1、2、3、4)中的噴氣管之間，用于輸送反應氣體；

支撐結構(7-1和7-2)，位于反應罐(1、2、3、4)和透明階梯形光催化反應斜槽(5)的下方，用于支撐固定反應裝置。

2.根據權利要求1所述太陽能光催化降解裝置，其特征在于：所述四個并排連通的反應罐1、2、3和4，以反應罐4為例，其結構設計包括反應罐外殼(4-1)、反應罐罐蓋(4-8)、紫外可見光燈管(4-5)、中空管(4-4)、兩個成對稱位置的攪拌器(4-3)和(4-6)、噴氣管(4-2)、取樣口(4-7)和連通管(4-9)。其中：中空管，用于放置紫外可見光燈管，向其外部的反應罐中高效提供光源；攪拌器，兩組平葉狀槳葉錨式攪拌器對稱分布于反應罐和中空管之間，用于攪拌反應罐中的污水溶液使之均勻混合；噴氣管，位于該裝置內部，用于向反應罐內噴入反應氣體，以控制反應溶液體系的氣氛；取樣口，位于該裝置上部，用于定期從反應罐中取樣，以分析反應罐中的污水光催化降解情況。反應罐外殼，攪拌器和中空管依次位于所述反應罐4的外部，中部和內部。

3.根據權利要求2所述太陽能光催化降解裝置，其特征在于：所述四個并排連通的反應罐1、2、3和4內部的外殼上均含有噴氣管，以反應罐4為例，其噴氣管(4-2)上均勻分布許多噴氣小孔，用于向反應罐內噴入氣體，四個反應罐中的噴氣管均與其上部的通氣管(12)相連接。

4.根據權利要求3所述太陽能光催化降解裝置，其特征在于：所述反應罐(1、2、3和4)呈中空圓柱形透明結構，之間由連通管相連，其中反應罐4的結構分布為，頂部是反應罐罐蓋(4-8)，右側為噴氣管，左上側為取樣口，中間固定有中空管，中空管左右兩側為攪拌器，中空管中帶有紫外可見光燈(4-5)。攪拌器和取樣口均固定在反應罐罐蓋上；攪拌器為錨式，上面分別均勻對稱的分布10個平葉狀槳葉。同時四個反應罐的上部均有一個取樣口，用于定期取樣檢測，反應罐1、2、3和4的下方分別含有向透明階梯形光催化反應斜槽(5)調控輸水速度的給水閥門15-1、15-2、15-3和15-4，并且反應罐(1)的左上部有用于向裝置中輸入污水的進水口(17)，左下部有用于將降解完全后的污水排出的排水口(18)。

5.根據權利要求4所述太陽能光催化降解裝置，其特征在于：所述透明階梯形光催化反應斜槽(5)的外殼由透光性很好的透明玻璃組成，其內部設有10個圓弧形擋板(6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8、6-9、6-10)，呈階梯形均勻排布，圓弧形擋板的主要功能是減緩反應溶液的流動速度，同時起到均勻分散改性光催化劑的作用，使反應溶液能夠均勻緩慢的通過透明階梯形光催化反應斜槽(5)，延長與太陽光的接觸時間，反應斜槽內部的給水量由其上部的給水閥門(15-1、15-2、15-3和15-4)調控，進入反應斜槽的污水經圓弧形擋板的作用能夠均勻緩慢通過，高效率的利用太陽光光源，整個反應結構密封性很好，利于反應氣氛的控制，污水經降解后進入集水池(8)中進行儲存。

6.根據權利要求5所述太陽能光催化降解裝置，其特征在于：所述集水池(8)為透明玻璃結構，儲存在其內的污水也能夠吸收光源進行光催化反應，提高污水降解效率，其左上部含有取樣口(14)，用于定期取樣，檢測光催化降解效果，確定光催化循環次數；左下部有排水口(13)，污水經過催化降解完全后，經此處排出。