Continuous flow magnetic stirring hydraulic multistage type magnetic flux catalytic reaction bed relates to photocatalysis field. The reaction bed is a shallow bed fluidized bed. The flow direction of each reacting bed unit consists of A of ultra-low frequency magnetic stirring section, B of hydraulic agitation section and C of photocatalytic section, and multiple reacting bed units are adopted, and several reacting bed units are connected in series as the complete reaction bed, and the reflux is used between the reaction units. First sent to the ultra-low frequency magnetic stirring section A, the electromagnet, subjected to the vertical vibration of the ultra-low frequency magnetic field, enters the hydraulic agitation section B, and then passes through the hydraulic agitation section B gradually into the throat decompression and then suddenly decelerates to form turbulence through the sudden expansion, and the fluid characteristics of the reaction system make the turbulence in the subsequent transmittance. In the photocatalytic segment C, the photocatalytic reaction is carried out at the same time to achieve the purpose of strengthening the agitation and updating the surface of the catalyst. The reaction bed unit is illuminated by light, and the light catalysis mainly occurs in the C section, which can improve the photocatalytic technology.
【技术实现步骤摘要】
连续流磁—水力搅拌多段式顺磁性光催化反应床
本专利技术涉及光催化领域,尤其是具有超顺磁性的催化剂的应用领域。
技术介绍
当今世界正面临着两大严峻挑战,一是能源短缺,二是环境污染。而人类社会要想实现可持续发展,则必须解决这两大问题。在当前状况下,中国既是能源短缺国,又是能源消耗国。因而改进技术和提高能源利用率对我国来说迫在眉睫。现有技术中,光催化在能源转换、环境净化、环境保护和卫生保健等方面具有重要的应用前景。提高光催化技术,可以从两方面进行考虑。首先是需要开发出高效的光催化材料。这种材料需要满足带隙与太阳光谱匹配、导价带能级位与反应物电极电位匹配、高量子效率和光化学稳定等性能要求。光催化材料的研究现状和发展趋势包括如下几个方面:1、光催化材料的太阳能转换效率逐步提高;2、对于光催化机理的认识逐步提高;3、光催化反应效率的手段得到改善;4、新奇物理机制的光催化材料逐渐兴起。其次,提高光催化技术,可以在一定技术上改进光催化反应器,提高光利用率。有如下三点可以改进:1、在反应器上设计薄层,使其透光,尽可能的将外部光线全部用于反应;2、改变催化剂的分布,不仅可以使纳米级的颗粒分布均匀,同时可以改善大颗粒物质沉积的情况,使各部分受光时间以及受光面积达到均匀程度;3、催化剂在参与反应后可以易于分离,提高催化剂的利用率以及反应物的纯度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提高光催化技术,光催化反应器的设计包括以下几方面:1、采用浅层流化床,并且多个反应单元串联相接。浅层流化床是受“分布板区”的启迪而发展出来的新的特殊形式的流化床。具有降压小、气固接触时间短、更为有效以及床层 ...
【技术保护点】
一种连续流磁‑水力搅拌多段式顺磁性光催化反应床,其特征在于:该反应床为高0.5~4cm的浅层流化床,每个反应床单元按流向依次包含超低频磁力搅拌段A、水力搅拌段B和光催化段C,采用多个反应床单元;多个反应床单元串联相接为完整的反应床,在反应单元之间采用部分回流。
【技术特征摘要】
1.一种连续流磁-水力搅拌多段式顺磁性光催化反应床,其特征在于:该反应床为高0.5~4cm的浅层流化床,每个反应床单元按流向依次包含超低频磁力搅拌段A、水力搅拌段B和光催化段C,采用多个反应床单元;多个反应床单元串联相接为完整的反应床,在反应单元之间采用部分回流。2.按照权利要求1所述的一种连续流磁-水力搅拌多段式顺磁性光催化反应床,其特征在于,超低频磁力搅拌段A主要由电磁铁(2)、整流电容(6)、以PWM形式输出的可编程开关电源(7)组成;电磁铁(2)由“口”字形带磁隙窗口的硅钢片磁芯与线圈绕制而成,磁隙窗口尺寸边长不小于磁力搅拌段床层宽度,每个反应床单元穿过电磁铁(2)的磁隙窗口;电源(7)输出的电压通过整流电容(6)与缠绕在电磁铁(2)上的线圈连接;产生超低频交变三角波电流,令磁路内磁场强度不断变化,实现反应体系中超顺磁性催化剂颗粒受磁场作用不断运动。3.按照权利要求1所述的一种连续流磁-水力搅拌多段式顺磁性光催化反应床,其特征在于,水力搅拌段B为在反应床单元的内部上下面上各设有凸出的楔形块,楔形块的楔形位于前端,使得在两楔形块的前端部分之间形成水力搅拌段B的渐缩部分(3),在两楔形块的后部分之间形成平直的喉部(4)。4.按照权利要求3所述的一种连续流磁-水力搅拌多段式顺磁性光催化反应床,其特征在于,超低频磁力搅拌段A内反应层的高度与光催化段C内反...
【专利技术属性】
技术研发人员:李钒,李茂梅,金天,王越,安震涛,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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