[實用新型]一種陣列光催化反應裝置

有效

• 申請號: 201621129508.2
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN206580696U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 班云霄;楊慧君
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: C02F9/12
• 分類號: C02F9/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種光催化反應裝置，可以對水體中的有機污染物進行陣列光催化降解，能夠應用于水處理、環保等技術領域。

背景技術

工業的發展，導致有毒有害的有機污染物進入水體和空氣，嚴重影響著人們的生活和健康。

光催化技術能夠對水體和空氣中的有機污染物進行無選擇性降解，且能分解徹底，對環境無二次污染。

光催化技術需要解決光的傳遞效率和光催化利用效率，而本實用新型采用內部發光，外部利用的原理，以提高光的傳遞效率和利用效率。

本實用新型采用磁性光催化顆粒，使得顆粒能夠在磁場的作用下排成陣列，在電場的作用下光催化降解有機污染物，從而提高光催化效率并可以防止磁性光催化顆粒的流失。

發明內容

本實用新型的目的是獲得一種具有陣列光催化的反應裝置，能夠對水體進行精細過濾，對其中的有機污染物進行高效光催化降解。

為實現上述目的，本實用新型包括如下技術方案：依托磁性光催化顆粒，該顆粒具有較好的磁性內核，能夠對所加的磁場具有較好的磁響應強度，在磁場的作用下排成陣列，同時，在磁核的外圍包覆場致發光材料，能夠在電場的作用下，內部產光，并把光傳遞給最外層的光催化層，在氧的協助下，能夠高效對水中的有機污染物進行高效光催化降解。

如上所述的裝置，需要構設既具有磁場又具有電場的復合場，因此在裝置上部采用中空的長方體或者正方體結構，在四個側面分別對稱放置永磁鐵板和電極板，從而構設成具有磁場和電場的復合場。

如上所述的裝置，在下部采用中空的棱椎體結構，以對應上部的結構和分布水流以使之均勻。

如上所述的裝置，為了提高光催化的效果，增設充氣管于反應裝置的下部，以對反應器中進行充氧，以提高光催化降解效果。

如上所述的裝置，磁性光催化顆粒的磁核可以采用具有較好磁性的磁鐵礦顆粒，粒徑可以為1~3毫米，以保證磁性光催化顆粒具有較好的磁性。

如上所述的裝置，磁性光催化顆粒磁核的外圍需要采用場致發光材料（例如ZnS等）進行包覆，包覆方法采用真空鍍膜方法（例如真空蒸鍍、磁控濺射等），以保證發光的性能。

如上所述的裝置，磁性光催化顆粒的場致發光層外圍需要包覆光催化材料，包覆方法采用真空鍍膜方法（例如真空蒸鍍、磁控濺射等），以保證光的利用效率，光催化材料可以采用二氧化鈦或者其改性，或者其他光催化材料。

如上所述的裝置，通過調壓調頻器對電源進行調節，使得電源的電壓和頻率可以符合場致發光材料對電壓和頻率的發光要求。

如上所述的裝置，在電場的作用下，場致發光材料產光，傳遞給外部的光催化層，從而對經過的有機物污染物能在氧的協助下進行光催化降解。

附圖說明

圖1是沒有裝入磁性光催化顆粒的一種陣列光催化反應裝置的結構示意圖。

圖2是一種帶有磁性光催化顆粒的具有磁場的陣列光催化反應裝置的縱剖面示意圖。

圖3是一種帶有磁性光催化顆粒的具有電場的陣列光催化反應裝置的縱剖面示意圖。

圖4是磁性光催化顆粒結構示意圖。

圖1、圖2、圖3中各數字標號所指代的名稱：1—進水管，2—閥門，3—裝置外壁，4—電極板，5—永磁鐵板，6—出水管，7—調壓調頻器，8—電導線，9—充氣管，10—排空管，11—磁性光催化顆粒。

圖4中各字母符號所指代的名稱： A—磁核，B—場致發光層，C—光催化層。

具體實施方式

下面結合圖1、圖2、圖3、圖4和實施例子對本實用新型作進一步說明。

關閉排空管（10），打開進水管（1）進水，磁性光催化顆粒（11）在水流的作用下到達磁場和電場所形成的復合場區域。

移加永磁鐵板（5），對復合區域添加磁場，則磁性光催化顆粒（11）在磁場的作用下磁化，排成陣列。

電源接通，通過調壓調頻器的作用，電極板（4）在復合區域形成具有一定頻率和電壓的電場，能夠使得磁性光催化顆粒（11）中的場致發光層（B）發光，并傳遞給外部的光催化層（C）。

光催化層（C）在充氣管（9）所充入的氧的協助下，對有機物污染物進行光催化降解。

被凈化后的水體從出水管（6）流出。