一种流动式光催化反应系统技术方案

本专利申请公开了一种流动式光催化反应系统，涉及光催化技术领域，包括反应器、光照强度调节结构、惰性气体进管和催化光源，光照强度调节结构包括弹性挂件和挡风板；所述弹性挂件设置在反应器中且竖直设置在反应液的液面上方，弹性挂件的一端固定，弹性挂件的另一端与挡风板一侧连接，所述挡风板的另一侧与所述催化光源连接；所述惰性气体进管竖直设置且套设在所述弹性挂件外；调节惰性气体进管的惰性气体的流量，基于挡风板阻挡惰性气体受到的推力和弹性挂件的弹力，改变催化光源与所述反应液的液面之间的高度距离；对调节惰性气体的流量和适时改变催化光源位置进行一体控制，节约了系统空间，提高设备的集成化程度，降低操作难度。难度。难度。

【技术实现步骤摘要】
一种流动式光催化反应系统


[0001]本专利技术涉及光催化
，具体涉及一种流动式光催化反应系统。

技术介绍

[0002]光催化有机合成反应是最近越来越热门的研究领域之一，其利用物质对光吸收的选择性，使光作用于相关有机分子或者光催化剂，从而产生光化反应。而如何提高光化反应效率一直是本领域技术人员研发的方向。提高光化反应的催化效率的主要手段包括提高光催化剂的性能和提高催化光源的功率；但在光化反应过程中，还包括调节惰性气体的流量和适时改变催化光源位置等手段提高光化反应的催化效率，例如，在光化反应中，当反应器内的光催化剂浓度较低时，增加惰性气体流量可以增强屏蔽效果，从而阻止氧分子与二氧化钛表面的接触，提高催化效率，或当反应器内的光催化剂浓度较高时，减少惰性气体流量可以减少惰性气体的消耗，从而增加反应器的有效容积，提高催化效率，总之根据情况改变惰性气体的流量，会提高光化反应效率；而在采用二氧化钛为催化剂的光化反应中，反应液的容积会随着时间减少50%，随着反应液的容积产生变化，改变了催化光源与反应液之间的相对位置，从而降低了催化光源的光照强度，降低了催化效率，因此在催化反应中适时改变催化光源位置，保持催化光源与反应液之间的相对位置，也是提高光化反应的催化效率的手段。
[0003]现有技术中，由于流动式光催化反应系统的反应器的结构限制，增加惰性气体的流量和适时改变催化光源位置不能同时进行，需要分开设置和控制，不仅浪费了系统空间，降低了设备的集成化程度，还提高了操作难度。因此，设计能够通过对调节惰性气体的流量和适时改变催化光源位置进行一体控制来节约系统空间，提高设备的集成化程度，降低操作难度的流动式光催化反应系统是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种节约系统空间，提高设备的集成化程度，降低操作难度来提高光化反应效率的流动式光催化反应系统。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：一种流动式光催化反应系统，包括反应器、光照强度调节结构、惰性气体进管和催化光源，所述光照强度调节结构包括弹性挂件和挡风板；所述弹性挂件设置在反应器中且竖直设置在反应液的液面上方，所述弹性挂件的一端固定，所述弹性挂件的另一端与所述挡风板一侧连接，所述挡风板的另一侧与所述催化光源连接；所述惰性气体进管竖直设置且套设在所述弹性挂件外；调节惰性气体进管的惰性气体的流量，基于挡风板阻挡惰性气体受到的推力和弹性挂件的弹力，改变催化光源与所述反应液的液面之间的高度距离。
[0006]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：通过将弹性挂件设置在反应器中且竖直设置在反应液的液面上方，弹性挂件的一端固定，弹性挂件的另一端与所述挡风板一侧连接，挡风板的另一侧与所述催化光源连接；
惰性气体进管竖直设置且套设在所述弹性挂件外，调节惰性气体进管的惰性气体的流量，通过调节惰性气体进管的惰性气体的流量，基于挡风板阻挡惰性气体受到的推力和弹性挂件的弹力，改变催化光源与所述反应液的液面之间的高度距离，能够在调节惰性气体的流量的同时适时改变催化光源位置，对调节惰性气体的流量和适时改变催化光源位置进行一体控制，节约了系统空间，提高设备的集成化程度，降低操作难度。
[0007]作为本专利技术优选的实施方式，所述挡风板呈罩状，所述挡风板的顶端朝向所述弹性挂件。
[0008]通过将挡风板设置为罩状，使挡板不仅能够获取惰性气体的推力，还能降低对惰性气体的干扰。
[0009]作为本专利技术优选的实施方式，所述反应器的材质为玻璃，所述反应器的外部设置有外部催化光源；所述反应器外部还设置有使所述外部催化光源绕所述反应器螺旋旋转，照射所述反应液的调节组件。
[0010]通过反应器的材质设置为玻璃，并在反应器外部设置能够沿反应器螺旋旋转照射反应液的外部催化光源，采用螺旋照射能够采用有限的外部催化光源实现对反应液的整体照射，不仅节约能源还能均匀照射反应液。
[0011]作为本专利技术优选的实施方式，所述调节组件包括固设的移动导轨、电机、螺纹杆和螺纹端口；所述螺纹端口固定设置，所述移动导轨和所述螺纹杆同向设置，所述电机设置在所述移动导轨上，且可在移动导轨上沿螺纹杆的延伸方向做直线运动，所述电机设置在螺纹杆的一端，所述螺纹杆的另一端穿过所述螺纹端口与所述外部催化光源连接，且所述螺纹杆与所述螺纹端口螺纹连接。
[0012]移动导轨和所述螺纹杆同向设置，螺纹端口由于时固定设置，螺纹杆穿设在螺纹端口上并与螺纹端口螺纹连接；电机设置在移动导轨上，当电机带动螺纹杆转动，螺纹杆受螺纹端口约束，因此电机在移动导轨上做直线运动，外部催化光源做螺旋运动，结构简单，集成度高。
[0013]作为本专利技术优选的实施方式，所述挡风板包括多个可调节大小的通风孔，所述光照强度调节结构还包括阻风调节组件，所述阻风调节组件用于调节通风孔的大小。
[0014]通过调节通风孔的大小，改变了挡风板的受力面积，从而改变惰性气体对挡风板的推力，避免了为保证催化光源和反应液的相对位置，限制了惰性气体流量的增加值，也避免了增加惰性气体的同时，增加了反应液容积，升高了反应液的液面，改变了催化光源和反应液的相对位置。
[0015]作为本专利技术优选的实施方式，还包括液面监测单元，所述液面监测单元用于监测反应液的液面的高度变化，所述调节通风孔的大小包括基于所述液面的高度变化和所述惰性气体的流量调节通风孔的大小。
[0016]通过高度变化和所述惰性气体的流量调节来调节通风孔的大小，可以通过惰性气体流量的调节和通风孔的大小调节来调节挡风板受到惰性气体的推力的大小，适时调节催化光源与所述反应液的液面之间的高度距离。
[0017]作为本专利技术优选的实施方式，所述挡风板包括底板和顶板，所述阻风调节组件包括连接轴，所述底板和顶板分别间隔开设多个大小相同的贯穿孔，所述底板和顶板贴合设置，所述底板和顶板垂直设置在所述连接轴上，所述连接轴带动所述底板和顶板相对转动，
使顶板或底板的贯穿孔之间的间隔部分叠加到底板或顶板的贯穿孔上。
[0018]设置底板、顶板和连接轴并在底板和顶板间隔开设多个大小相同的贯穿孔，通过连接轴带动底板和顶板相对转动，通过贯穿孔之间的间隔部分来调节通风孔的大小，结构简单，降低了成本。
[0019]作为本专利技术优选的实施方式，还包括在线监测单元和惰性气体流量调节单元；所述在线监测单元用于监测影响反应液的催化效率的因素；所述惰性气体流量调节单元用于当影响反应液的催化效率的因素高于阈值时，调节所述惰性气体的流量。
[0020]当影响反应液的催化效率的因素到一定值时，影响催化效率的增加，通过调节惰性气体的流量来提升催化效率，并且采用在线监测单元监测影响反应液的催化效率的因素，能够精确掌握调节惰性气体的流量的时间，避免影响反应液的催化效率的因素对催化剂造成不可逆的影响。
[0021]作为本专利技术优选的实施方式，还包括计算单元，所述计算单元用于当影响反应液的催化效率的因素高于阈值时，基于反应液的液面的高度变化计算惰性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流动式光催化反应系统，包括反应器、光照强度调节结构、惰性气体进管和催化光源，其特征在于：所述光照强度调节结构包括弹性挂件和挡风板；所述弹性挂件设置在反应器中且竖直设置在反应液的液面上方，所述弹性挂件的一端固定，所述弹性挂件的另一端与所述挡风板一侧连接，所述挡风板的另一侧与所述催化光源连接；所述惰性气体进管竖直设置且套设在所述弹性挂件外；调节惰性气体进管的惰性气体的流量，基于挡风板阻挡惰性气体受到的推力和弹性挂件的弹力，改变催化光源与所述反应液的液面之间的高度距离。2.根据权利要求1所述的流动式光催化反应系统，其特征在于：所述挡风板呈罩状，所述挡风板的顶端朝向所述弹性挂件。3.根据权利要求1所述的流动式光催化反应系统，其特征在于：所述反应器的材质为玻璃，所述反应器的外部设置有外部催化光源；所述反应器外部还设置有使所述外部催化光源绕所述反应器螺旋旋转，照射所述反应液的调节组件。4.根据权利要求3所述的流动式光催化反应系统，其特征在于：所述调节组件包括固设的移动导轨、电机、螺纹杆和螺纹端口；所述螺纹端口固定设置，所述移动导轨和所述螺纹杆同向设置，所述电机设置在所述移动导轨上，且可在移动导轨上沿螺纹杆的延伸方向做直线运动，所述电机设置在螺纹杆的一端，所述螺纹杆的另一端穿过所述螺纹端口与所述外部催化光源连接，且所述螺纹杆与所述螺纹端口螺纹连接。5.根据权利要求1
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2任一所述的流动式光催化反应系统，其特征在于：所述挡风板包括多个可调节大小的通风孔，所述光照强度调节结构还包括阻风调节组件，所述阻风调节组件用于调节通风孔的大小。6.根据权利要求5所述的流动式光催化反应系统，其特征在于：所述挡风板包括底板和顶板，所述阻风调节组件包括连接轴，所述底板和顶板分别间隔开设多个大...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶焱，
申请(专利权)人：优博励康北京生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：