一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，反应器设在暗箱内，电磁铁固定在反应器下方，反应器内设有磁性光催化剂，且反应器顶部设有开口，石英冷阱和曝气设备的曝气端由反应器顶部的开口插入反应器内部，光源装置插入石英冷阱内。本发明专利技术的优点是：微孔气石提供微细气泡，用于分散光催化剂及增加曝气，可以提高光催化剂的催化效率；本发明专利技术在底部设有磁场用于回收磁性光催化剂，可实现光催化剂的多次使用。

Reaction device for recoverable magnetic photocatalyst and its working method

The invention discloses a reaction device for recoverable magnetic photocatalyst. The reactor is located in a dark box, the electromagnet is fixed under the reactor, a magnetic photocatalyst is provided in the reactor, an opening at the top of the reactor is provided, and the aeration end of the quartz cold trap and the aeration equipment is inserted into the reactor inside the opening of the counter at the top of the counter. The light source device is inserted into a quartz cold trap. The advantage of the invention is that microporous aerated stone provides fine bubbles for dispersing photocatalyst and increasing aeration, which can improve the catalytic efficiency of the photocatalyst; the invention has a magnetic field at the bottom to recover magnetic photocatalyst, and can be used for multiple use of the photocatalyst.

【技术实现步骤摘要】
一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置及其工作方法
本专利技术涉及污水光催化处理
，具体涉及一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置及其工作方法。
技术介绍
光催化在处理工业污水时展现出绿色、低碳、环保的技术优势，近年来备受瞩目。但光催化剂颗粒难以回收的问题一直是制约光催化工业化应用的瓶颈。近年来，磁性光催化剂的研发，为光催化剂的高效回收带来希望，成为光催化领域关注的热点。光催化反应装置作为光催化反应的主体设备，磁性光催化剂的催化效率及其回收率取决于光催化反应装置是否高效可行。因此，光催化反应装置的设计和研制成为可回收磁性光催化剂走向实用化的关键步骤，目前已有部分涉及磁回收或光催化反应装置报道，但仍存在相应的不足，见以下参考文献：①中国专利技术专利名称为“一种磁助光催化污水处理装置”，申请号为：201310364769.7，此装置只适合对紫外光敏感的光催化剂，并且结构相对复杂；②中国专利技术专利名称为“磁絮凝反应器”，申请号：201010510752.4，此反应器只有絮凝沉降功能而不具备光催化降解功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可实现光催化剂在水体中均匀分散，使催化剂充分利用光能进行光催化氧化反应，在施加磁场后简便回收光催化剂，实现光催化剂的循环利用的用于可回收磁性光催化剂的反应装置及其工作方法。一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，包括暗箱、反应器、磁性光催化剂、电磁铁、曝气设备、石英冷阱、光源装置，反应器设在暗箱内，电磁铁固定在反应器下方，反应器内设有磁性光催化剂，且反应器顶部设有开口，石英冷阱和曝气设备的曝气端由反应器顶部的开口插入反应器内部，光源装置插入石英冷阱内。进一步的，暗箱内设有支架，电磁铁固定在支架底部，反应器设在支架上。进一步的，曝气设备包括：曝气管、增氧气泵和微孔气石；曝气管上端与暗箱内反应器外的增氧气泵相连，下端与位于反应器内的微孔气石连接。进一步的，其中反应器侧方下部设置有排水口，与排水管连接，曝气管上端通过气体流量计与反应器外的增氧气泵相连。进一步的，微孔气石材质为陶瓷材料。进一步的，石英冷阱为中空结构，中空处由光源装置插入，石英冷阱上设有用来通循环水以保证反应体系恒温的进水口和出水口，进水口和出水口位于石英冷阱顶部两侧。进一步的，所述反应器的材质为石英玻璃、普通玻璃或有机玻璃；反应器为圆柱体，上端开有三个口，分别放入一个石英冷阱和两个微孔气石；反应器的容积为5-20L；反应器的排水口上设有排水阀门，排水阀门为活塞式，排水阀门为玻璃或塑料材质。进一步的，电磁铁通过螺丝固定在支架底部，连接电源，并由电源开关控制开启。进一步的，石英冷阱为中间凹陷的中空结构，石英冷阱内壁与外壁之间的距离为0.5-1.5cm，石英冷阱底部直径为4-7cm，石英冷阱的总长度为8-20cm；支架为不锈钢支架；支架的总高度为15-30cm；曝气管和排水管材质为聚四氟乙烯；光源装置包括氙灯、汞灯或卤钨灯中的任意一种及其电源控制装置；氙灯、汞灯或卤钨灯的电功率为50-1000W；暗箱高度为30-80cm；暗箱正面设有拉门。一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置的工作方法，所述方法包括以下步骤：（1）将磁性光催化剂加入到反应器中；（2）关闭反应器的排水口和进气口；（3）向反应器中加入待处理的污水；（4）打开增氧气泵，通入空气搅拌使催化剂在水体中均匀分散；（5）打开光源开始光催化反应；（6）反应结束后，关闭气泵和进气口，打开电磁铁开关回收磁性光催化剂；（7）待磁性光催化剂完全沉降至反应器底部后，打开排水阀门，通过排水管排去已处理的水；（8）待反应器中的水排放完全后，关闭排水阀门；（9）重复（1）-（8）操作步骤，可实现磁性光催化剂的多次循环使用。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果为：（1）本专利技术采用微孔气石提供微细气泡，用于分散光催化剂及增加曝气，可以提高光催化剂的催化效率。（2）本专利技术在底部设有磁场用于回收磁性光催化剂，可实现光催化剂的多次使用。（3）本专利技术提供的装置结构简单、使用时简捷易行，而且制造成本低。附图说明附图1是本专利技术装置的示意图。附图2是本专利技术装置的俯视图。1-暗箱，2-石英冷阱，3-光源，4-支架，5-曝气管，6-增氧气泵，7-电磁铁，8-微孔气石，9-反应器排水口，10-电磁铁控制开关，11-磁性光催化剂，12-石英冷阱进水口，13-石英冷阱出水口，14-反应器，15-光源控制装置，16-气泵开关，17-气体流量计，18-排水阀门。具体实施方式下面结合附图1-2和具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例1本专利技术提出的一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，包括暗箱1、支架4、反应器14、磁性光催化剂11、电磁铁7、增氧气泵6、曝气管5、微孔气石6、石英冷阱2、光源装置3，反应器14设在暗箱1内的支架4上，电磁铁7固定在支架4底部，电磁铁7位于反应器14下方，反应器14的顶部设有开口，磁性光催化剂11置于反应器内；曝气管5上端与反应器14外的增氧气泵相连，下端与位于反应器14内的微孔气石8连接，石英冷阱2和微孔气石8从反应器14顶部的开口插入反应器内部，光源装置3插入石英冷阱2内部。一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，其中反应器14侧方下部设置有排水口9，与排水管连接，曝气管5上端通过气体流量计17与反应器14外的增氧气泵6相连。一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，微孔气石8材质为陶瓷材料。一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，石英冷阱2为中空结构，石英冷阱2上设有用来通循环水以保证反应体系恒温的进水口12和出水口13，进水口12和出水口13位于石英冷阱顶部两侧。一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，所述反应器14的材质为石英玻璃、普通玻璃或有机玻璃。一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，反应器14为圆柱体，上端开有三个口，分别放入一个石英冷阱2和两个微孔气石8。一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，反应器14的标准容积为5-20L。一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，反应器14的排水口9上设有排水阀门18，排水阀门18为活塞式，排水阀门为玻璃或塑料材质。一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，石英冷阱2为中间凹陷的中空结构，石英冷阱2内壁与外壁之间的距离为0.5-1.5cm，石英冷阱2底部直径为4-7cm，石英冷阱2的总长度为8-20cm；支架4为不锈钢支架；支架4的总高度为15-30cm；电磁铁7通过螺丝固定在支架底部；并且电磁铁7通过电源开关控制；曝气管和排水管材质为聚四氟乙烯；光源装置包括氙灯、汞灯或卤钨灯中的任意一种及其电源控制装置15；氙灯、汞灯或卤钨灯的电功率为50-1000W；暗箱高度为30-80cm；暗箱1正面设有拉门。实施例2一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置的工作方法，所述方法包括以下步骤：（1）将磁性光催化剂加入到反应器中；（2）关闭反应器的排水口和进气口；（3）向反应器中加入待处理的污水；（4）打开增氧气泵，通入空气搅拌使催化剂在水体中均匀分散；（5）打开光源开始光催化反应；（6）反应结束后，关闭气泵和进气口，打开电磁铁开关回收磁性光催化剂；（7）待磁性光催化剂完全沉降至反应器底部后，打开排水阀门，通过排水管排去已处理的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，包括暗箱、反应器、磁性光催化剂、电磁铁、曝气设备、石英冷阱、光源装置，其特征在于：反应器设在暗箱内，电磁铁固定在反应器下方，反应器内设有磁性光催化剂，且反应器顶部设有开口，石英冷阱和曝气设备的曝气端由反应器顶部的开口插入反应器内部，光源装置插入石英冷阱内。

【技术特征摘要】
1.一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，包括暗箱、反应器、磁性光催化剂、电磁铁、曝气设备、石英冷阱、光源装置，其特征在于：反应器设在暗箱内，电磁铁固定在反应器下方，反应器内设有磁性光催化剂，且反应器顶部设有开口，石英冷阱和曝气设备的曝气端由反应器顶部的开口插入反应器内部，光源装置插入石英冷阱内。2.根据权利要求1所述的一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，其特征在于：暗箱内设有支架，电磁铁固定在支架底部，反应器设在支架上。3.根据权利要求1所述的一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，其特征在于：曝气设备包括：曝气管、增氧气泵和微孔气石；曝气管上端与暗箱内反应器外的增氧气泵相连，下端与位于反应器内的微孔气石连接。4.根据权利要求1所述的一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，其特征在于：其中反应器侧方下部设置有排水口，与排水管连接，曝气管上端通过气体流量计与反应器外的增氧气泵相连。5.根据权利要求1所述的一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，其特征在于：微孔气石材质为陶瓷材料。6.根据权利要求1所述的一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，其特征在于：石英冷阱为中空结构，中空处由光源装置插入，石英冷阱上设有用来通循环水以保证反应体系恒温的进水口和出水口，进水口和出水口位于石英冷阱顶部两侧。7.根据权利要求1所述的一种用于可回收磁性光催化剂的反应装置，其特征在于：所述反应器的材质为石英玻璃、普通玻璃或有机玻璃；反应器为圆柱体，上端开有三个口，分别放入一个石...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙青，张俭，吴坤，严俊，盛嘉伟，
申请(专利权)人：浙江工业大学温州科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33