一种塔式光催化装置及其催化方法制造方法及图纸

技术编号:12743646 阅读:48 留言:0更新日期:2016-01-21 11:08
本发明专利技术公开了一种塔式光催化装置及其催化方法,包括一具有双层结构的腔体,所述腔体由内腔体和外腔体组成,所述内腔体中设置有光源,所述外腔体内设置有块体光催化剂,所述外腔体的底部设有进水口;第一抽水泵,所述第一抽水泵的一端通过软管与外腔体进水口连接,另一端通过软管连接污水池;第二抽水泵,所述第二抽水泵的一端通过软管与外腔体上端开口连接,另一端通过软管连接蓄水池;一控制光源、第一抽水泵、第二抽水泵工作的电路系统,该电路系统的开关均安装在外腔体的外部侧面上。本发明专利技术制备方法简单,容易实现,成本不高;本发明专利技术的光催化装置使用块体催化材料,便于催化剂的回收利用,能够使用光催化技术对污水实现规模化处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光催化装置,特别涉及。
技术介绍
当今社会,环境污染已成为亟待解决的全球性问题,光催化技术由于其在环境净化中的潜在应用逐渐引起了科学界的广泛关注(R.Quesada-Cabrera, et al., AppliedCatalysis B, 2014,160,582-588.)。光催化技术是指光催化材料在紫外光或可见光的照射下其内部的电子-空穴将发生分离,在催化材料表面产生的羟基自由基.0Η、超氧离子.02、氢过氧基.HO2等活性基团,能够将有机物直接氧化为CO 2和H 20等无机小分子(J.Yang, etal.,J.Phys.Chem.B, 2005,109,21900-21907.)。和传统的环境污染处理方法相比,光催化技术具有可在常温下进行、催化剂来源广、无二次污染等优点,对其进行深入研究有重要意义。目前光催化技术在实际应用时还存在以下问题:1.在光催化反应中,需要不断搅拌使得催化剂与污染物进行接触,否则催化剂会自然沉降到容器的底部,而这在大规模的污水处理应用时难以实现;2.催化剂难以回收利用;3.搅拌/曝气的光催化污水处理技术有吨水处理量小、占地面积大、序批式运行的缺点。这些缺点一定程度上制约了光催化技术的实际应用。为了克服光催化过程需要搅拌和光催化剂难以回收利用的缺点,Athanasekou等人制备了 T12和石墨稀复合纳米薄膜作为光催化材料降解污水(C.P.Athanasekou, etal,Appl.Catal.B-Environ.,2014,158,361-372.)。虽然催化剂以薄膜的形态使用克服了粉体难以回收利用的缺点,但在规模化的使用光催化降解城市污水方面,纳米薄膜由于难以大规模合成而难以实际应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供,该方法简单、实用,流动的污水经污水栗抽进该装置中,在与催化剂接触时得到降解。为达到上述目的,本专利技术的技术方案如下:一种塔式光催化装置,包括:—具有双层结构的腔体,所述腔体由内腔体和外腔体组成,所述内腔体中设置有光源,所述外腔体内设置有块体光催化剂,所述外腔体的底部设有进水口 ;第一抽水栗,所述第一抽水栗的一端通过软管与外腔体进水口连接,另一端通过软管连接污水池;第二抽水栗,所述第二抽水栗的一端通过软管与外腔体上端开口连接,另一端通过软管连接蓄水池;—控制光源、第一抽水栗、第二抽水栗工作的电路系统,该电路系统的开关均安装在外腔体的外部侧面上。在本专利技术的一个实施例中,所述光源为紫外灯。在本专利技术的一个实施例中,所述外腔体的厚度为0.5_3cm。—种塔式光催化装置的催化方法,所述催化方法的步骤如下:(I)将光源放入到内腔体内,在外腔体内放入块体催化剂,打开光源开关,以及第一抽水栗、第二抽水栗开关,第一抽水栗将污水池中的污水抽入到外腔体内,污水经过块体催化剂催化后,被第二抽水栗抽到外面的蓄水池中。在本专利技术的一个实施例中,所述第一抽水栗、第二抽水栗的流速可调。通过上述技术方案,本专利技术的有益效果是:本专利技术结构简单、使用方便,且制备方法简单,成本相对较低,光催化过程容易控制,适合规模化生产;块体光催化剂来源广,制备简单,能够大批量生产,且便于回收利用,使用本装置能够利用光催化技术实现污水的规模化处理。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1结构示意图;图2为本专利技术实施例2结构示意图;图中数字和字母所表示的相应部件名称:10、内腔体20、外腔体21、进水口 30、光源40、块体光催化剂50、第一抽水栗60、第二抽水栗70、软管80、污水池90、蓄水池。【具体实施方式】为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本专利技术。实施例1参见图1所示,本专利技术公开了一种塔式光催化装置,包括一具有双层结构的腔体、第一抽水栗50、第二抽水栗60、光源30以及控制光源、第一抽水栗、第二抽水栗工作的电路系统。本专利技术腔体由类似双层玻璃水杯构造的内腔体10和外腔体20组成,内腔体10中设置有光源30,光源可以为紫外灯;光源的尺寸以及内腔体的尺寸可以根据实际需要进行调整,外腔体20的厚度为0.5-3cm ;外腔体20内设置有块体光催化剂40,保证块体光催化剂的催化效率,在其能够被方便的回收的前提下,建议块体催化剂的尺寸不要超过2cm ;夕卜腔体20的底部设有进水口 21 ;第一抽水栗50的一端通过软管70与外腔体进水口 21连接,另一端通过软管70连接污水池80 ;第二抽水栗60的一端通过软管70与外腔体上端开口连接,另一端通过软管70连接蓄水池90 ;电路系统的开关均安装在外腔体的外部侧面上,其具有开关方便,安全性能高的优点。本专利技术催化方法的步骤如下:(I)将光源30放入到内腔体10内,在外腔体20内放入块体催化剂40,打开光源30、第一抽水栗50以及第二抽水栗60的开关,第一抽水栗50将污水池80中的污水抽入到外腔体20内,污水经过块体催化剂40催化后,被第二抽水栗60抽到外面的蓄水池90中;若将第一、第二抽水栗的位置互换,其使用效果没有互换前好,但也可以正常使用,上述第一抽水栗、第二抽水栗的流速可调。实施例2参见图2所示,实施例2的结构以及工作原理和实施例1基本相同,其不同之处在于,在待处理的污水量较大的情况下,腔体可以为多个,使用时可以将多个腔体用水管串联起来,中间串联的水管不需要用栗来提供动力。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解,本专利技术不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理,在不脱离本专利技术精神和范围的前提下,本专利技术还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。【主权项】1.一种塔式光催化装置,其特征在于,包括: 一具有双层结构的腔体,所述腔体由内腔体和外腔体组成,所述内腔体中设置有光源,所述外腔体内设置有块体光催化剂,所述外腔体的底部设有进水口 ; 第一抽水栗,所述第一抽水栗的一端通过软管与外腔体进水口连接,另一端通过软管连接污水池; 第二抽水栗,所述第二抽水栗的一端通过软管与外腔体上端开口连接,另一端通过软管连接蓄水池; 一控制光源、第一抽水栗、第二抽水栗工作的电路系统,该电路系统的开关均安装在外腔体的外部侧面上。2.如权利要求1所述的一种塔式光催化装置,其特征在于,所述光源为紫外灯。3.如权利要求1所述的一种塔式光催化装置,其特征在于,所述外腔体的厚度为0.5_3cm04.一种塔式光催化装置的催化方法,其特征在于,所述催化方法的步骤如下: (1)将光源放入到内腔体内,在外腔体内放入块体催化剂,打开光源开关,以及第一抽水栗、第二抽水栗开关,第一抽水栗将污水池中的污水抽入到外腔体内,污水经过块体催化剂催化后,被第二抽水栗抽到外面的蓄水池中。5.一种塔式光催化装置的催化方法,其特征在于,所述本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种塔式光催化装置,其特征在于,包括:一具有双层结构的腔体,所述腔体由内腔体和外腔体组成,所述内腔体中设置有光源,所述外腔体内设置有块体光催化剂,所述外腔体的底部设有进水口;第一抽水泵,所述第一抽水泵的一端通过软管与外腔体进水口连接,另一端通过软管连接污水池;第二抽水泵,所述第二抽水泵的一端通过软管与外腔体上端开口连接,另一端通过软管连接蓄水池;一控制光源、第一抽水泵、第二抽水泵工作的电路系统,该电路系统的开关均安装在外腔体的外部侧面上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张利谢洪勇孙志国
申请(专利权)人:上海第二工业大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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