本實用新型涉及光催化反應設備技術領域,尤其是一種半連續式光催化降解反應裝置。
背景技術:
隨著工業的迅猛發展,工業廢水對自然生態的破壞越來越嚴重。光催化氧化法是處理工業廢水的常用方法之一。它是在工業廢水體系中投入一定量的光敏半導體材料(光催化劑),如TiO2、ZnO等,同時結合光輻射,使光敏半導體在光的照射下激發產生電子-空穴對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴對作用,產生·OH等氧化能力極強的自由基,將吸附在半導體催化劑表面的有機污染物氧化、分解為H2O、CO2和無機鹽等,使有機物部分或完全礦化,被認為是一種極具前途的環境污染深度凈化技術。
在實際使用過程中,半導體光催化劑通常是以粉體形式懸浮在廢水中,當光催化降解過程結束后,需要通過過濾或離心分離等手段將其從廢水中分離出來,這不僅操作不便,而且容易造成光催化劑的損失。
有研究人員提出,將半導體光催化劑負載在磁性材料表面,借助磁場的作用實現半導體光催化材料從廢水中的分離。該方法可有效解決光催化劑難以回收的問題,但至今沒有適合于該方法的光催化反應裝置。
技術實現要素:
本實用新型要解決的技術問題是:為了解決目前沒有適合于借助磁場的作用實現半導體光催化材料從廢水中的分離的光催化反應裝置的問題,提供一種半連續式光催化降解反應裝置。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種半連續式光催化降解反應裝置,包括雙層玻璃管,所述雙層玻璃管的內層和外層之間具有間隙,該間隙構成用于容納廢水的容腔,內層玻璃管內設有紫外光源,外層玻璃管的上側設有進水口和加樣口,外層玻璃管的下側設有出水口,所述外層玻璃管外纏繞有電磁鐵。在光催化反應時,工業廢水通過泵經進水口進入外層玻璃管,磁性光催化劑經加樣口加入外層玻璃管,加樣結束后,打開紫外光源,開始光催化反應,反應結束后,給電磁鐵通電,產生電磁場,在電磁場作用下,磁性光催化劑固定在外層玻璃管的底部,然后打開出水口,經光降解的廢水從出水口流出。待其全部流出后,開始下一個循環。
為了便于控制水的流入和流出,所述進水口和出水口均設有閥門。
所述出水口處設有隔膜,催化反應結束后防止催化劑隨水流出外層玻璃管。
本實用新型的有益效果是,本實用新型在玻璃管外纏繞電磁鐵,通過磁場的作用將半導體光催化材料從廢水中分離,有效解決了光催化劑難以回收的問題。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖中:1.內層玻璃管,2.紫外光源,3.外層玻璃管,4.加樣口,5.進水口,6.出水口,7.隔膜,8.電磁鐵,9.閥門。
具體實施方式
現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本實用新型的基本結構,因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
如圖1所示,一種半連續式光催化降解反應裝置,包括雙層玻璃管,所述雙層玻璃管的內層和外層之間具有間隙,該間隙構成用于容納廢水的容腔,內層玻璃管1內設有紫外光源2,紫外光源2采用無機紫外燈,峰值波長為254nm,外層玻璃管3的上側設有進水口5和加樣口4,外層玻璃管3的下側設有出水口6,進水口5和出水口6均設有閥門9,出水口6處還設有隔膜7,所述外層玻璃管3外纏繞有電磁鐵8,電磁鐵8與導線、開關和電源構成電路。在光催化反應時,打開進水口5閥門9,工業廢水通過泵經進水口5進入外層玻璃管3,磁性光催化劑經加樣口4加入外層玻璃管3,加樣結束后,打開紫外光源2,開始光催化反應,反應結束后,給電磁鐵8通電,產生電磁場,在電磁場作用下,磁性光催化劑固定在外層玻璃管3的底部,然后打開出水口6閥門9,經光降解的廢水從出水口6流出,出水口6處設置的隔膜7,可以防止催化劑隨水流出外層玻璃管3。待廢水全部流出后,開始下一個循環。
以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。