波浪板式光催化反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种波浪板式光催化反应器，反应器外壳内空间中放置有波浪板式石英玻片；波浪板式石英玻片的上表面由多个倒V型槽依次拼接，形成波浪式表面；上表面均匀涂覆光催化剂；反应器石英盖板放置于反应器外壳之上；可见/紫外光组件悬置于波浪板式光催化反应器的上方；反应器外壳的两端分别设置有进口管路和出口管路，反应载气从进口管路流进波浪板式光催化反应器，反应载气沿着倒V型槽的槽线方向流动，拂过波浪板式石英玻片的上表面，与附着的所述光催化剂接触发生光催化反应。本发明专利技术可提高反应载气与光催化剂之间的接触面积，延长反应载气在反应器内的停留时间，从而提高光催化效率。本反应器结构简单紧凑，易于实现。

【技术实现步骤摘要】
波浪板式光催化反应器
本专利技术涉及光催化异相反应器
，具体涉及一种波浪板式光催化反应器。
技术介绍
光催化技术作为一种高效、安全的环境净化技术，已逐渐得到国内外学术界的认可，其基本原理是：光催化剂在可见光/紫外光照射下具有氧化还原能力，从而净化脱除污染物。光催化净化（空气）技术，直接采用氧气或附着的水分子作为反应物，氧化剂/还原剂获取容易，且无二次污染；光催化反应在常温常压下即可进行，条件温和，安全无毒，益于家庭应用；半导体光催化剂，化学性质稳定，可重复利用，使用寿命长。光催化技术在环境净化方面体现了巨大的发展潜力，很有市场前景。研究表明，增大光催化剂与反应载气的接触面积，延长反应载气在反应器中的停留时间，有利于光催化反应的进行。但是，目前的光催化反应器，光催化反应接触面积小，反应载气在反应器中的停留时间短，光催化净化效率低下，且装置结构复杂，不利于推广。现有的光催化反应器技术，其光催化反应接触面积小，反应载气在反应器中的停留时间短，不利于光催化反应的进行；或是装置结构复杂，系统的气密性难以保证，为后期维修、更换零部件等增添了困难。
技术实现思路
针对目前光催化反应器亟待解决的技术问题，本专利技术提供一种波浪板式光催化反应器。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种波浪板式光催化反应器，包括反应器外壳、反应器石英盖板、可见/紫外光组件，所述反应器外壳内空间中放置有波浪板式石英玻片；所述波浪板式石英玻片的上表面具有多个倒V型槽，多个所述倒V型槽依次拼接，形成波浪式表面；所述的波浪板式石英玻片的上表面均匀涂覆光催化剂；所述波浪板式石英玻片的下表面为光面布置；所述反应器石英盖板放置于所述反应器外壳之上；所述可见/紫外光组件悬置于波浪板式光催化反应器的上方；所述可见/紫外光组件发射的光线透过所述反应器石英盖板，照射到波浪板式石英玻片的上表面；所述反应器外壳的两端分别设置有进口管路和出口管路，进口管路和出口管路与反应器外壳内空间相连通；反应载气从进口管路流进波浪板式光催化反应器，所述反应载气沿着倒V型槽的槽线方向流动，拂过波浪板式石英玻片的上表面，与附着的所述光催化剂接触，进而发生光催化反应，反应后，所述反应载气从出口管路流出。进一步，所述倒V型槽彼此之间等间距排布于波浪板式石英玻片的上表面上，并且倒V型槽的槽线延伸方向与反应载气流动方向相平行。进一步，所述反应器石英盖板的四角设置有法兰，可与所述反应器外壳紧密连接，组合形成气密性良好的反应容器整体。进一步，所述反应器石英盖板的四周设置有密封垫圈。进一步，所述反应器石英盖板由具有透光性的石英玻璃制得。进一步，所述可见/紫外光组件可根据实际需要设置为可见光或紫外光照射。本专利技术提供的一种波浪板式光催化反应器，具体有以下有益效果：1、利用光催化技术净化环境，反应条件温和，还原剂/氧化剂易获取，且无二次污染。所述光催化剂，制作工艺简单，生产成本低；化学稳定性好，使用寿命长。有利于家庭实装和工业应用。2、多个所述倒V型槽，依次等间距排布在所述表面上，形成波浪板式石英玻片；反应载气沿着倒V型槽的槽线方向，从反应载气进口侧面向反应载气出口侧面流动，增大了反应载气与光催化剂的接触面积，延长了反应载气在反应器内的停留时间，增加了反应物与光催化剂表面活性点位碰撞的概率，可显著提高光催化效率。3、反应器石英盖板和反应器外壳通过法兰紧密连接，组合形成气密性良好的反应容器整体，可根据实际需要，分离所述反应器石英盖板4和所述反应器外壳2，取出所述波浪板式石英玻片，并在表面上重新涂覆新的光催化剂。本反应器易于拆卸，操作简单。4、可见/紫外光组件，可根据实际需要，设置为可见光或者紫外光照射。并且，所述可见/紫外光组件，悬置于反应器上方，与反应器独立工作，降低了对反应器本身气密性的工艺要求，同时有利于日常维护和故障排查。5、本反应器耗材少，工艺简单，生产成本低，易于维修和更换。附图说明图1为本专利技术的波浪板式光催化反应器结构示意图；图2为波浪板式石英玻片的俯视图；图3为波浪板式石英玻片的横断面示意图；图中：进口管路1、反应器外壳2、波浪板式石英玻片3、反应器石英盖板4、出口管路5、可见/紫外光组件6、波浪板式石英玻片3的上表面31，波浪板式石英玻片3的下表面32，反应载气进口侧面33，反应载气出口侧面34。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。请参阅图1，一种波浪板式光催化反应器，包括：应器外壳2，其内具有一定的空间，放置有波浪板式石英玻片3；波浪板式石英玻片3，其上表面31具有多个倒V型槽，多个倒V型槽依次拼接，形成波浪式表面；波浪板式石英玻片3，其下表面32为光面布置；反应器石英盖板4放置于反应器外壳2之上；可见/紫外光组件6悬置于光催化反应器上方；反应器外壳2的两端设置有反应载气进口管路1和出口管路5，其与内含空间相连通。波浪板式石英玻片3的上表面31均匀涂覆光催化剂。可见/紫外光组件6发射的光线透过所述反应器石英盖板4，照射到波浪板式石英玻片3的上表面31。反应器石英盖板4的四角设置有法兰，反应器石英盖板4的四周设置有密封垫圈。可与所述反应器外壳2紧密连接，组合形成气密性良好的反应容器整体。反应器石英盖板4由具有透光性的石英玻璃制得。请参阅图2和图3，反应载气的流动过程是：反应载气从进口管路1进入反应器腔体，沿着倒V型槽的槽线方向（即从反应载气进口侧面33向反应载气出口侧面34）流动，反应载气佛过所述波浪板式石英玻片3的上表面31，与光催化剂接触，发生光催化反应。涂覆光催化剂的方法为：分离反应器石英盖板4与反应器外壳2，取出波浪板式石英玻片3；用无水乙醇（C2H5OH）清洗表面31残留的光催化剂（若有）；称取一定量的新光催化剂，超声溶解于无水乙醇中形成分散系，（可采用胶头滴管）将分散系中的物质均匀涂覆在表面31上，待干燥（乙醇挥发）后，重复这一过程，直到所述光催化剂全部涂覆在表面31上；将波浪板式石英玻片3重新放入反应器外壳2，盖上反应器石英盖板4，并密封。本反应器的工作原理为：从可见/紫外光组件6发射的光线，透过反应器石英盖板4，照射到波浪板式石英玻片3的表面31上；受到一定能量的光子照射后，涂覆在表面31的光催化剂，其表面电子从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对，电子具有还原性，空穴具有氧化性，并进一步生成反应中间产物，最终脱除目标污染物，达到净化环境的目的。以上所述实施例仅为清楚表达本专利技术的实现方式，其描述较为具体和详细，但不能因此限定本专利技术。凡在不脱离本专利技术思想的前提之下，所作的任何变形和润饰，都属于本专利技术保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波浪板式光催化反应器，包括反应器外壳(2)、反应器石英盖板(4)、可见/紫外光组件(6)，其特征在于：所述反应器外壳(2)内空间中放置有波浪板式石英玻片(3)；所述波浪板式石英玻片(3)的上表面(31)具有多个倒V型槽，多个所述倒V型槽依次拼接，形成波浪式表面；所述的波浪板式石英玻片(3)的上表面(31)均匀涂覆光催化剂；所述波浪板式石英玻片(3)的下表面(32)为光面布置；所述反应器石英盖板(4)放置于所述反应器外壳(2)之上；所述可见/紫外光组件(6)悬置于波浪板式光催化反应器的上方；所述可见/紫外光组件(6)发射的光线透过所述反应器石英盖板(4)，照射到波浪板式石英玻片(3)的上表面(31)；所述反应器外壳(2)的两端分别设置有进口管路(1)和出口管路(5)，进口管路(1)和出口管路(5)与反应器外壳(2)内空间相连通；反应载气从进口管路(1)流进波浪板式光催化反应器，所述反应载气沿着倒V型槽的槽线方向流动，拂过波浪板式石英玻片(3)的上表面(31)，与附着的所述光催化剂接触，进而发生光催化反应，反应后，所述反应载气从出口管路(5)流出。

【技术特征摘要】
1.一种波浪板式光催化反应器，包括反应器外壳(2)、反应器石英盖板(4)、可见/紫外光组件(6)，其特征在于：所述反应器外壳(2)内空间中放置有波浪板式石英玻片(3)；所述波浪板式石英玻片(3)的上表面(31)具有多个倒V型槽，多个所述倒V型槽依次拼接，形成波浪式表面；所述的波浪板式石英玻片(3)的上表面(31)均匀涂覆光催化剂；所述波浪板式石英玻片(3)的下表面(32)为光面布置；所述反应器石英盖板(4)放置于所述反应器外壳(2)之上；所述可见/紫外光组件(6)悬置于波浪板式光催化反应器的上方；所述可见/紫外光组件(6)发射的光线透过所述反应器石英盖板(4)，照射到波浪板式石英玻片(3)的上表面(31)；所述反应器外壳(2)的两端分别设置有进口管路(1)和出口管路(5)，进口管路(1)和出口管路(5)与反应器外壳(2)内空间相连通；反应载气从进口管路(1)流进波浪板式光催化反应器，所述反应载气沿着倒V型槽的槽线方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴江，凌杨，赵丽丽，潘卫国，王志楚，张会，曲晨昊，冯维，李芳芹，齐雪梅，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海,31