一种光催化反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种光催化反应器，包括：腔体，在腔体底侧一端、顶侧的另一端分别设介质进口和介质出口，所述腔体的内侧壁顶壁及内侧壁底壁均布设有多个导流突起，进而在介质进口与介质出口之间形成介质经行通道，在腔体的相对的两个侧面中部设有至少一个安装孔，在安装孔的外侧设有固定座；至少一支光催化用照射灯管，通过灯管灯头与固定座卡接的方式布设于腔体中部，腔体的内侧壁及导流突起表面均至少部分涂覆有催化剂涂层。本发明专利技术具有以下有益效果：1.具有更高的催化效率，气相或液相待处理介质在反应器内的通行时间延长，与催化剂的接触面积增大，催化剂接受到光源照射覆盖度良好；2.实现体积减小、能耗降低、对环境友好、成本降低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
一种光催化反应器


[0001]本专利技术属于光催化领域，具体涉及一种光催化反应器。

技术介绍

[0002]环境和气候变化是人类社会所面临的共同问题，其中，空气和水污染问题在发展中国家尤为突出，尤其是近年来重大破坏性环境事件频发，使得对环境气体和水的有效治理变得尤为紧迫。
[0003]光催化技术应用广泛，其中包括用于对受到污染的气相或液相介质的处理。光催化反应器是发挥光催化作用的核心装置，光催化反应产生的强自由基，可降解进入该装置的气相或液相介质中所含有的机物或化学染料等；光催化通常所采用的紫外线光源所发出的高能紫外线及光催化所产生的自由基也可对进入反应器的气相或液相介质中的微生物进行灭活处理，从而还能发挥灭菌效应。用于光催化反应器的光源多采用紫外线光源，近年来模拟可见光光源也不断有尝试用作光催化反应器所用光源，以期拓展光催化应用的实用性。发挥催化作用的材料多采用的是含二氧化钛或含金属基的催化剂或生物催化剂等。
[0004]影响光催化反应器效率的因素很多，如光源(包括：光源强度、波段、光照方式、照射角度、覆盖范围、光源的排布等)、催化剂(包括：催化剂种类、粒径、孔隙、厚度、耐候性、类型与载体等)、通道设计及催化剂的分布(包括：待处理气相或液相介质与催化剂的接触时间、面积、接触角度、反应效率、反应后介质的排出与进入方式等)；待处理物质的性质(如：有机物的组成、初始浓度、有机物特性等)、温度、气相或液相流体力学特征和其与催化剂的接触面积、停留时间等因素对反应器的运行都有影响，反应器的整体设计需要综合考虑上述因素。
[0005]围绕催化剂的技术改进是光催化反应器领域重点关注和研究的方向。在催化剂种类上，包括短波长的紫外线激发及模拟可见光波长可激发的不同类型的催化剂不断被研发并推向市场，生物催化材料也屡有新的突破。而在催化剂的应用上，为提高光催化反应器的处理效能，催化剂负载于净污载体的方式被更广泛地采用，并被发现某些净污载体能有效提高催化剂的催化效率。但目前常用的净污载体如多孔矿物、生物炭材料透光性差，纳米光催化剂负载后只能在表面发挥作用，因内部空隙缺少光照而无法启动光催化反应，成为限制纳米光催化剂在光催化应用中的难题；另外，目前常用的铝蜂窝、生物炭蜂窝材料作为载体的方式，即使载体的厚度不大也很难满足蜂窝内不同部位能接受到足够的光源的有效照射，因此大大影响了实际的处理效果。
[0006]在光源方面，人们侧重在光源种类及其与催化剂激发波长的研究上，可见光激发催化材料被认为是光源突破的重点。但由于可见光光子能量较低，成为制约该类研发进展的难题。在如何提高紫外线光源的照射效率上，目前相关研究相对较少，研究内容也多在光源的布设上，但更为高效的照射方式尚有待研究。

技术实现思路

[0007]针对目前光催化反应器在光源与催化剂相互配合及因光照造成的光催化效率上存在的不足之处，本专利技术公开了一种光催化反应器，其通过导流设计，改变气相或液相待处理介质在反应器内的通行路径，将介质导向与光源长轴方向或光源主体发光照射平面形成一定角度(流道与光源之间的夹角＜90
°
)的方式向前通行，使介质围绕光源长轴方向或光源主体发光照射平面方向，反复连续成角折返前行，提高了介质通行的实际距离和被处理的时间。同时在反应器腔体内侧壁和导流突起表面采用表面负载催化剂或表面设置镜面铝板、镜面银板、铝反射膜等处理，以增加介质与催化材料的接触时间和接触面积。该方式下催化材料接受光源照射基本无遮挡，催化剂和介质能更好地接受到光源的有效照射，提高了照射的覆盖度和保证了一定的照射强度。另外，该方式还同时可以提高介质接受光催化处理的均匀性。
[0008]技术方案：一种光催化反应器，包括：
[0009]腔体，在腔体底侧一端、顶侧的另一端分别设有介质进口和介质出口，所述腔体的内侧壁顶壁及内侧壁底壁均布设有多个导流突起，进而在介质进口与介质出口之间形成介质经行通道，在腔体的相对的两个侧面中部设有至少一个安装孔，在安装孔的外侧设有固定座；
[0010]至少一支光催化用照射灯管，通过灯管灯头与固定座卡接的方式布设于腔体中部，其中：
[0011]腔体的内侧壁及导流突起表面均至少部分涂覆有催化剂涂层。
[0012]进一步地，多个导流突起沿着光催化用照射灯管的轴向排布。
[0013]进一步地，所述光催化用照射灯管的形状为直管形、U形、类U形、M形、类M形、圆形、类圆形、圆盘形、类圆盘形、回字形、类回字形、弧形、N形、类N形、H形、类H形、多道折弯的不规则形状中的一种。
[0014]进一步地，所述光催化用照射灯管为高压汞灯、中压汞灯、低压汞灯、脉冲氙灯、钠灯、金属卤化灯、准分子灯、LED光源中的一种。
[0015]进一步地，所述催化剂涂层中含二氧化钛催化剂、含金属Mn催化剂、含钯催化剂、含铝催化剂、含铜催化剂、含铁催化剂、含镍催化剂、含锌催化剂、生物酶催化剂中的一种。
[0016]进一步地，在反应器内侧壁与导流突起表面未涂覆催化剂涂层的部位设有镜面铝板或镜面银板或铝反射膜。镜面铝板或镜面银板或铝反射膜的设置为了提高紫外线的照射强度、照射覆盖范围、光的反射和照射均匀性。
[0017]进一步地，所述腔体的形状为长方体、正方体、圆柱体、棱柱、圆台中的一种。
[0018]进一步地，导流突起为片状、棱柱、圆弧柱的一种或其组合，导流突起与灯管相离；导流突起中间为圆凹状包绕灯管或部分包绕灯管。
[0019]进一步地，包括一支光催化用照射灯管。
[0020]进一步地，包括多支光催化用照射灯管，多支光催化用照射灯管为以串联形式排布，或以并联形式排布，或以既有串联也有并联的排布形式排布。
[0021]有益效果：本专利技术公开的一种光催化反应器具有以下有益效果：
[0022]1.具有更高的催化效率，气相或液相待处理介质在反应器内的通行时间延长，与催化剂的接触面积增大，催化剂接受到光源照射覆盖度良好(避免了目前常用光催化反应
器光有效照射覆盖度不足，部分催化剂不能很好接受到照射的缺点)；
[0023]2.具有实现体积减小、能耗降低、对环境友好、成本降低等优点。
附图说明
[0024]图1为本专利技术公开的一种光催化反应器的一个实施例的示意图；
[0025]图2为图1所示的一种光催化反应器的中间部分的内部示意图；
[0026]其中：
[0027]1‑
腔体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
介质进口
[0028]3‑
介质出口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑
光催化用照射灯管
[0029]5‑
介质经行通道
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6‑
导流突起
[0030]7‑
灯管灯头
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8‑
固定座
具体实施方式：
[0031]下面对本专利技术的具体实施方式详细说明。
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化反应器，其特征在于，包括：腔体，在腔体底侧一端、顶侧的另一端分别设有介质进口和介质出口，所述腔体的内侧壁顶壁及内侧壁底壁均布设有多个导流突起，进而在介质进口与介质出口之间形成介质经行通道，在腔体的相对的两个侧面中部设有至少一个安装孔，在安装孔的外侧设有固定座；至少一支光催化用照射灯管，通过灯管灯头与固定座卡接的方式布设于腔体中部，其中：腔体的内侧壁及导流突起表面均至少部分涂覆有催化剂涂层。2.如权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于，多个导流突起沿着光催化用照射灯管的轴向排布。3.如权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于，所述光催化用照射灯管的形状为直管形、U形、类U形、M形、类M形、圆形、类圆形、圆盘形、类圆盘形、回字形、类回字形、弧形、N形、类N形、H形、类H形、多道折弯的不规则形状中的一种。4.如权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于，所述光催化用照射灯管为高压汞灯、中压汞灯、低压汞灯、脉冲氙灯、钠灯、金属卤化灯、准分子灯、LED光源中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长宏，
申请(专利权)人：曦赜生物科技重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：