本发明专利技术公开了一种高混匀度的光催化反应装置，包括进气端盖、出气端盖和主壳体，进气端盖和出气端盖分别连接在主壳体的两端后组成中空的反应室，反应室内设置有光源、光催化基板和搅拌装置，光源、光催化基板连接在出气端盖上，搅拌装置连接在所述进气端盖上，进气端盖上设置有进气口，出气端盖上设置有出气口。本发明专利技术布局紧凑，通过搅拌装置的设计，当气体通入反应室内后，电机旋转驱动桨叶旋转，不断搅拌反应室内的污染气体，使得污染气体的浓度始终处于高度混匀状态，并与光催化基板充分发生反应，以达到去除VOCs目的，有效的提升了反应效率，提高净化效果。提高净化效果。提高净化效果。
【技术实现步骤摘要】
一种高混匀度的光催化反应装置
[0001]本专利技术涉及光催化反应器
，尤其涉及一种高混匀度的光催化反应装置。
技术介绍
[0002]挥发性有机化合物(VOCs)是城市化和工业化过程中产生的主要空气污染物之一，可能导致有机气溶胶、化学烟雾、次生臭氧等严重的环境问题。这些问题会影响人们的呼吸系统、心脑血管系统、神经系统等。因此，科研工作者对如何去除VOCs进行了大量研究。目前，去除VOCs的方法主要有光催化氧化法、吸附法、热催化法、等离子体法和生物法等。其中，光催化氧化法相比与其他去除技术具有无二次污染、能耗低、效率高的特点。因此，光催化氧化法被认为是一种具有广泛应用前景的技术。
[0003]光催化氧化法主要是利用光催化剂在一定波长的光照条件下产生强氧化还原物质来去除空气中的VOCs气体。大量研究人员利用该原理制作光催化反应装置用于去除空气中的VOCs气体。专利号CN 108905564 A公布了一种光催化与生物复合式VOCs净化设备，该装置将光催化技术和微生物降解技术结合以增加对VOCs的去除效率，但是该装置内部组件较为复杂，易损件较多，不容易实现设备小型化。专利CN 215085833 U公布了一种VOC废气处理装置，该装置具有除尘和除湿的功能，能够保护光催化剂不受灰尘堵塞和过高湿度的影响。但是，该装置不具备气体混匀装置，反应器内部的气体可能存在气流死角从而影响装置去除VOCs的效率。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种高混匀度的光催化反应装置，解决现有处理装置中存在污染气体浓度不均匀的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术一种高混匀度的光催化反应装置，包括进气端盖、出气端盖和主壳体，所述进气端盖和出气端盖分别连接在所述主壳体的两端后组成中空的反应室，所述反应室内设置有光源、光催化基板和搅拌装置，所述光源、光催化基板连接在所述出气端盖上，所述搅拌装置连接在所述进气端盖上，所述进气端盖上设置有进气口，所述出气端盖上设置有出气口。
[0007]进一步的，所述搅拌装置包括桨叶、搅拌轴和电机，所述电机安装在所述进气端盖的外侧面上，所述电机的输出轴与所述搅拌轴连接，所述搅拌轴通过轴承可旋转的连接在所述进气端盖上，搅拌轴的工作端伸入到所述反应室内且通过轮毂与所述桨叶连接在一起。
[0008]进一步的，所述桨叶设置为多片且呈圆周均布，桨叶连接在所述轮毂的外周面上。
[0009]进一步的，所述桨叶倾斜布置，所述桨叶与所述轮毂的轴线呈45
°
夹角，所述桨叶与轮毂组成的叶轮的直径占整个反应室内径的1/2～2/3。
[0010]进一步的，每侧的所述进气口和所述出气口均对称设置有两个，所述进气口和所
述出气口上均安装有阀门，所述阀门上设置有阀门开关。
[0011]进一步的，所述进气口的通道中部设置有微尘过滤器。
[0012]进一步的，进一步的，所述主壳体设置为圆形、方形或正多边形，所述光源位于所述主壳体的腔体中心，所述光源的连接端与电源连接，所述电源连接在所述出气端盖的外侧面上。
[0013]进一步的，所述光催化基板设置为两块、三块或四块，光催化基板的数量根据主壳体的规格和形状设定。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0015]本专利技术布局紧凑，通过搅拌装置的设计，当气体通入反应室内后，电机旋转驱动桨叶旋转，不断搅拌反应室内的污染气体，使得污染气体的浓度始终处于高度混匀状态，并与光催化基板充分发生反应，以达到去除VOCs目的，有效的提升了反应效率，提高净化效果。
附图说明
[0016]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0017]图1为本专利技术高混匀度的光催化反应装置结构示意图；
[0018]图2为本专利技术高混匀度的光催化反应装置截面示意图；
[0019]图3为本专利技术进气端结构示意图；
[0020]图4为本专利技术出气端结构示意图；
[0021]图5为本专利技术光催化基板结构示意图；
[0022]图6为本专利技术内部气体运动的轴向速度云图；
[0023]图7为本专利技术内部气体运动的竖直方向速度云图；
[0024]图8为本专利技术内部气体运动的轴向涡耗散云图；
[0025]图9为本专利技术内部气体运动的竖直方向涡耗散云图；
[0026]附图标记说明：1、进气口；2、出气口；3、桨叶；4、轮毂；5、搅拌轴；6、电机；7、光源；8、光催化基板；801、连接台；9、微尘过滤器；10、电源；11、阀门；12、阀门开关；13、轴承；14、进气端盖；15、出气端盖；16、主壳体。
具体实施方式
[0027]如图1所示，一种高混匀度的光催化反应装置，包括进气端盖14、出气端盖15和主壳体16，所述进气端盖14和出气端盖15分别连接在所述主壳体16的两端后组成中空的反应室，所述反应室内设置有光源7、光催化基板8和搅拌装置，所述光源7、光催化基板8连接在所述出气端盖15上，所述搅拌装置连接在所述进气端盖14上，所述进气端盖14上设置有进气口1，所述出气端盖15上设置有出气口2。具体的，进气端盖14和出气端盖15均通过螺纹连接到主壳体16上，方便后期维护保养时拆装作业。所述进气端盖14、出气端盖15和主壳体16，可以根据处理污染气体的特性选用聚四氟乙烯、酚醛层压纸板和不锈钢等材料，形成具备密封、不透光、耐腐蚀的反应室。
[0028]具体的，所述搅拌装置包括桨叶3、搅拌轴5和电机6，所述电机6安装在所述进气端盖15的外侧面上，减少污染气体对电机寿命的影响；所述电机6的输出轴与所述搅拌轴5连接，所述搅拌轴5通过轴承13可旋转的连接在所述进气端盖15上，搅拌轴5的工作端伸入到
所述反应室内且通过轮毂4与所述桨叶3连接在一起。
[0029]所述桨叶3设置为多片且呈圆周均布，桨叶3连接在所述轮毂4的外周面上。具体的，所述搅拌轴5上设有三片桨叶3，可以达到降低桨叶旋转时带来的共振问题。此外，桨叶的数量可以根据待处理污染气体的处理时间调整为1+2n(n为正整数)片，以增加反应室内的流速和涡耗散。桨叶3的材质具体可以选用为ABS或AS材料，并在叶片的表面增加一层聚四氟乙烯涂层，以增加抗腐蚀能力。
[0030]所述桨叶3倾斜布置，所述桨叶3与所述轮毂的轴线呈45
°
夹角，所述桨叶3与轮毂4组成的叶轮的直径占整个反应室内径的1/2～2/3。
[0031]每侧的所述进气口1和所述出气口2均对称设置有两个，所述进气口1和所述出气口2上均安装有阀门11，所述阀门11上设置有阀门开关12。具体的，该阀门11可采用手动阀门也可以采用电磁阀门，根据实际工作环境进行合理的选择。
[0032]所述进气口1的通道中部设置有微尘过滤器9，防止细小微尘附着到光催化剂表面影响光催化剂的降解效果。
[0033]所述光催化基板8采用负载光催化剂的多孔隙矩形板材，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高混匀度的光催化反应装置，其特征在于：包括进气端盖(14)、出气端盖(15)和主壳体(16)，所述进气端盖(14)和出气端盖(15)分别连接在所述主壳体(16)的两端后组成中空的反应室，所述反应室内设置有光源(7)、光催化基板(8)和搅拌装置，所述光源(7)、光催化基板(8)连接在所述出气端盖(15)上，所述搅拌装置连接在所述进气端盖(14)上，所述进气端盖(14)上设置有进气口(1)，所述出气端盖(15)上设置有出气口(2)。2.根据权利要求1所述的高混匀度的光催化反应装置，其特征在于：所述搅拌装置包括桨叶(3)、搅拌轴(5)和电机(6)，所述电机(6)安装在所述进气端盖(15)的外侧面上，所述电机(6)的输出轴与所述搅拌轴(5)连接，所述搅拌轴(5)通过轴承(13)可旋转的连接在所述进气端盖(15)上，搅拌轴(5)的工作端伸入到所述反应室内且通过轮毂(4)与所述桨叶(3)连接在一起。3.根据权利要求2所述的高混匀度的光催化反应装置，其特征在于：所述桨叶(3)设置为多片且呈圆周均布，桨叶(3)连接在所述轮毂(4)的外周面上。4.根据权利要求3所述的高混匀度的光催化反应装置，其特征在于：所述桨叶(3)倾斜布置，所述桨叶(3)与所述轮毂的轴线呈4...
【专利技术属性】
技术研发人员：於阳，陈浩，朱云华，杨焱坤，刘越，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：
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