[實(shí)用新型]一種用于降解揮發(fā)性有機(jī)物的氣相光催化反應(yīng)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820037090.5
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN207786345U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭峰;邢喆宇
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/44;G01N33/00
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉

本實(shí)用新型屬于環(huán)保工程領(lǐng)域。提供了一種用于降解揮發(fā)性有機(jī)物的氣相光催化反應(yīng)裝置，包括氣體儲存裝置、光催化反應(yīng)裝置、氣體循環(huán)裝置和氣體檢測裝置。光催化反應(yīng)器材質(zhì)為石英玻璃，由石英密封蓋、石英反應(yīng)器主體和透氣托架組成，透氣托架頂端鋪放無紡布用于涂布納米光催化劑。本實(shí)用新型的效果和益處是本裝置是針對VOCs特點(diǎn)設(shè)計(jì)，光源可根據(jù)具體反映選擇和調(diào)節(jié)；選擇高壓鋼瓶作為氣體供給來源，氣流穩(wěn)定，利于氣體混合；光催化反應(yīng)器材質(zhì)為石英玻璃有利于光能的充分利用，可根據(jù)需要進(jìn)行單批次或循環(huán)光降解反應(yīng)；外置磁力攪拌裝置和不銹鋼磁力驅(qū)動泵利于氣體循環(huán)；可同時實(shí)現(xiàn)氣體產(chǎn)物的即時檢測和在線實(shí)時監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種用于降解揮發(fā)性有機(jī)物的氣相光催化反應(yīng)裝置，特別涉及到用于有機(jī)污染氣體光催化降解循環(huán)反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

大氣污染是當(dāng)前我國面臨著的重要環(huán)境問題之一。尤其今年來隨著石化、化工以及涂裝等工業(yè)的發(fā)展，揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)排放明顯增加。VOCs不僅是臭氧的重要前體污染物，同時也是霧霾氣態(tài)污染物形成的主因，卻在最近幾年才受到重視。VOCs種類復(fù)雜，如苯類、酚類、鹵代烴、醛類、酮類、醚類和胺類等等，通常情況下以多重組分同時存在。目前國內(nèi)外的VOCs控制技術(shù)主要是催化氧化、吸附和生物法，分別占26％、25％和24％。但多處于基礎(chǔ)研究階段，尚需開發(fā)高效降解技術(shù)，開展相應(yīng)的設(shè)備研究。光催化技術(shù)具有可室溫深度反應(yīng)、可直接利用太陽能驅(qū)動反應(yīng)，且成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，成為一種理想的環(huán)境污染治理技術(shù)。

光催化降解是目前研究較多的一種降解技術(shù)，具有節(jié)能、環(huán)境友好、可徹底氧化降解有機(jī)污染物的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在環(huán)境凈化、自清潔凈化、能源催化和可降解塑料等領(lǐng)域。目前光催化研究的發(fā)展方向體現(xiàn)在四個方面，如高效光催化劑的設(shè)計(jì)、光催化劑載體新材料、原子水平表征光催化活性位和氣相光催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。尤其氣相光催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，不僅可用于評價催化劑的催化效率，還可用于建立與實(shí)驗(yàn)證據(jù)相符的理論模型。

截至目前，針對目前大氣污染專門用于VOCs的光催化反應(yīng)裝置報道很少。中國專利申請200910273087.9公開了一種氣相光催化反應(yīng)裝置，雖然提到了可以測試各種不同種類和不同形式的催化劑，并不適合用于目前研究較多的納米復(fù)合催化劑。另外，反應(yīng)器的各個部件均用金屬材料制作，光源限定為LED，都會影響到光能利用效率。201220516492.6公開了一種實(shí)驗(yàn)室用一體化氣相光催化反應(yīng)器，采用內(nèi)置光源，不利于光源熱量的消除；在催化反應(yīng)裝置底部進(jìn)氣口上方架設(shè)風(fēng)扇，會導(dǎo)致VOCs的吸附、氣體分散不混勻，給催化劑評價帶來不確定性。201710874914.4公開了一種高效環(huán)保的室內(nèi)甲醛凈化器，采用活性炭和硅藻泥吸附的方式凈化室內(nèi)甲醛，并不能實(shí)現(xiàn)甲醛的完全降解，且不能用于光催化劑的評價。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對這些問題，本實(shí)用新型提出了一種用于降解揮發(fā)性有機(jī)物的氣相光催化反應(yīng)裝置。該光反應(yīng)裝置可用于納米光催化劑的評價，光源可根據(jù)催化劑種類選擇和調(diào)整，通過氣泵實(shí)現(xiàn)VOCs氣體的循環(huán)流動，也可根據(jù)VOCs降解過程中產(chǎn)生的產(chǎn)物選擇合適的在線實(shí)時檢測。本實(shí)用新型針對VOCs特點(diǎn)，選擇外置光源，利于光源種類的選擇、多種光源切換和散熱。根據(jù)VOCs氣體密度，控制氣路流動方向，實(shí)現(xiàn)VOCs氣體的均勻循環(huán)流動。根據(jù)VOCs降解中間產(chǎn)物和產(chǎn)物，選擇合適的氣敏元件檢測儀器。

本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案為：