專利名稱：一種光催化反應處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及光催化技術領域，尤其是一種光催化反應處理裝置。
背景技術：
近年來由于室內裝修所采用的膠黏劑、涂料、油漆等裝飾材料含有大量的揮發性有機污染物(VOCs)致使室內空氣污染問題日漸嚴重，得到了越來越多的關注。在環境保護研究領域，各種去除VOCs的方法中，光催化劑去除VOCs已成為眾多實驗室中的研究熱點。光催化氧化法是ー種エ藝簡單、氧化能力強、無二次污染、操作簡單可以將有機污染物完全氧化成CO2和H2O的新型處理技術；氣相光催化氧化可以使用能量較低的光源，而且氣相催化氧化反應速度快、光的利用效率高、容易實現完全氧化、體積流量大、不受溶劑分子影像等特點。光催化劑處理VOCs的實驗研究中，大部分的實驗均為將催化劑負載在反應器的器壁上，第一不利于催化劑的回收，第二靜止的反應條件不利于催化劑光催化性能的利用，第三不符合流動空氣的實驗模擬。因此，從提高實驗的應用性、實際操作性、光催化劑的催化性能、實驗光催化劑的回收率的角度，迫切需要一種更加符合應用的光催化反應裝置。
發明內容
本發明的目的在于克服現有裝置的不足，提供一種光催化反應處理裝置，該處理器結構簡單、使用方便，可以更好的利用光源能量，提高催化效果，并且便于回收催化劑。本發明的技術方案一種光催化反應處理裝置，包括箱體、光源、光催化反應器、升降臺、磁力攪拌器和電器系統，箱體為矩形并設有箱體門，箱體門上設有取樣ロ，箱體側壁上設有排風扇，箱體頂板中心設有光源吊架；光源為立管狀并固定于光源吊架上；光催化反應器為設有頂板和底板的圓型筒體，筒體頂板中心設有與管狀光源匹配的凹陷式圓型光源筒，管狀光源懸吊于光源筒內，筒體底板上放置磁子，磁子用布料或紗布包裹并在兩端設有布料或紗布的絲條，筒體底部側面設有取配氣ロ并設有硅膠塞，在筒體頂板下部設置掛鉤，纖維網狀光催化劑用細繩連接后懸掛于掛鉤上；升降臺固定于箱體底板中心，磁力攪拌器設置于升降臺上，光催化反應器固定于磁力攪拌器上，光催化反應器與光源的距離可以通過升降臺調節；電控系統包括變壓器和控制開關并通過導線分別與光源、排風扇、升降臺、磁力攪拌器和電源連接。所述箱體材料為不透光鐵板，箱體為邊長為70cm的正方體，厚度為3mm ;取樣ロ設置于箱體門中下方中部，長度40cm、寬度30cm，距箱底10cm。所述光源為紫外燈和日光燈。所述光催化反應器的材料為石英玻璃，光催化反應器的直徑為20cm，高度為30cm,厚度為O. 5cm ;光源筒的直徑為6cm，高度為20cm ;取配氣ロ的直徑為24mm，長度為5cm。所述光催化反應器與光源通過升降臺調節的距離范圍為0-20cm。
所述光催化劑為任意材料的納米纖維類光觸媒。本發明的優點和有益效果是I)該處理器結構簡單、制造容易、使用方便，可更換光源；2)可以調節催化器與光源的距離，最大限度的利用光源能量；3)配置攪拌裝置可以增加催化劑與反應氣體的接觸，提高實驗的光催化速率；4)將纖維狀催化劑懸掛于反應器中，提高光催化效果，并減少粉末狀催化劑的前處理。
圖I為該處理裝置的剖視結構示意圖。圖2為該處理裝置的立體結構示意圖。圖3為光催化反應器的立體結構放大示意圖。圖中1·箱體 2.光源 3.光催化反應器 4.升降臺5.磁力攪拌器
6.箱體門 7.取樣ロ 8.排風扇 9.光源吊架10.光源筒 11.磁子 12.取配氣ロ 13.硅膠塞 14.光催化劑 15.變壓器16.控制開關 17.掛鉤
具體實施例方式本發明通過以下實施例結合附圖進ー步詳述，但本實施例所敘述的技術內容是說明性的，而不是限定性的，不應依此來局限本發明的保護范圍。實施例一種光催化反應處理裝置，包括箱體I、光源2、光催化反應器3、升降臺4、磁力攪拌器5和電器系統，箱體I為矩形并設有箱體門6，箱體材料為不透光鐵板以避免紫外光對人體的傷害，箱體門6上設有取樣ロ 7，箱體I側壁上分別設有三個排風扇8以降低光源燈的溫度，箱體I頂板中心設有光源吊架9 ;光源2為立管狀并固定于光源吊架9上；光催化反應器3為設有頂板和底板的圓型筒體，通過石英玻璃一體熔煉拉制而成，筒體頂板中心設有與管狀光源匹配的凹陷式圓型光源筒10，管狀光源2懸吊于光源筒10內，可以最大限度的利用光源，筒體底板上放置磁子11，磁子11用布料或紗布包裹并在兩端設有布料或紗布的絲條，該磁子11在磁力攪拌器5的作用下，攪動反應器內的空氣以模仿污染氣體，使之與光催化劑14充分接觸、混合，攪拌速度可通過磁力攪拌器5控制，當停止攪拌后依據光催化劑的特性，可方便收集，筒體底部側面設有取配氣ロ 12并設有密封性好、伸縮性好的硅膠塞13，在筒體頂板下部設置掛鉤17，ニ氧化鈦纖維網狀光催化劑14用細繩連接后懸掛于掛鉤17上；升降臺4固定于箱體底板中心，磁力攪拌器5設置于升降臺4上，光催化反應器3固定于磁力攪拌器5上，光催化反應器與光源的距離通過升降臺調節；電控系統包括變壓器15和控制開關16，通過導線分別與光源2、排風扇8、升降臺4、磁力攪拌器5和電源連接。該光催化處理裝置使用方法控制開關的開關順序為先打開總電源開關，再打開降溫用風扇開關、最后打開光源燈開關，關閉順序反之。
根據處理氣體濃度的不同將光催化劑通過打開光催化反應器的頂板，使用細繩掛在頂板下掛鉤上，放入光催化反應器中，并關閉反應器頂板，然后采用揮發配氣法或排氣法通過取配氣ロ配置所需要的檢測氣體對象，塞緊硅膠塞以實現完全密封；將該光催化反應器置于磁力攪拌器上，同時調整好反應器與光源燈的距離，按照所需轉速調整，關閉光催化處理箱門后依次打開開關，進行催化反應；取氣檢測時使用氣密進樣針通過硅膠塞直接取氣進行測定。
該光催化處理裝置，用于實驗室研究中光催化實驗，可更有效的利用光源能量，減少將光催化劑吸附在容器壁上的操作步驟，提高光催化實驗的效果，減少研究時間及操作難度；該光催化處理裝置占地面積小、制作簡單，適用于各種實驗室進行各種氣態光催化實
驗研究。
權利要求
1.一種光催化反應處理裝置，其特征在于包括箱體、光源、光催化反應器、升降臺、磁力攪拌器和電器系統，箱體為矩形并設有箱體門，箱體門上設有取樣ロ，箱體側壁上設有排風扇，箱體頂板中心設有光源吊架；光源為立管狀并固定于光源吊架上；光催化反應器為設有頂板和底板的圓型筒體，筒體頂板中心設有與管狀光源匹配的凹陷式圓型光源筒，管狀光源懸吊于光源筒內，筒體底板上放置磁子，磁子用布料或紗布包裹并在兩端設有布料或紗布的絲條，筒體底部側面設有取配氣ロ并設有硅膠塞，在筒體頂板下部設置掛鉤，纖維網狀光催化劑用細繩連接后懸掛于掛鉤上；升降臺固定于箱體底板中心，磁力攪拌器設置于升降臺上，光催化反應器固定于磁力攪拌器上，光催化反應器與光源的距離可以通過升降臺調節；電控系統包括變壓器和控制開關并通過導線分別與光源、排風扇、升降臺、磁力攪拌器和電源連接。
2.根據權利要求I所述光催化反應處理裝置，其特征在于所述箱體材料為不透光鐵板，箱體為邊長為70cm的正方體，厚度為3mm ;取樣ロ設置于箱體門中下方中部，長度40cm、寬度30cm,距箱底10cm。
3.根據權利要求I所述光催化反應處理裝置，其特征在于所述光源為紫外燈和日光燈。
4.根據權利要求I所述光催化反應處理裝置，其特征在于所述光催化反應器的材料為石英玻璃，光催化反應器的直徑為20cm，高度為30cm，厚度為O. 5cm ;光源筒的直徑為6cm,高度為20cm ;取配氣ロ的直徑為24mm,長度為5cm。
5.根據權利要求I所述光催化反應處理裝置，其特征在于所述光催化反應器與光源通過升降臺調節的距離范圍為0-20cm。
6.根據權利要求I所述光催化反應處理裝置，其特征在于所述光催化劑為任意材料的納米纖維類光觸媒。
全文摘要
一種光催化反應處理裝置，包括箱體、光源、光催化反應器、升降臺、磁力攪拌器和電器系統，箱體設有箱體門、取樣口、排風扇和光源吊架；光催化反應器設有凹陷式圓型光源筒，管狀光源懸吊于光源筒內，筒體底板上放置磁子，筒體底部設有取配氣口和硅膠塞，光催化劑懸掛于掛鉤上；磁力攪拌器設置于升降臺上；電控系統包括變壓器和控制開關并通過導線分別與光源、排風扇、升降臺、磁力攪拌器和電源連接。本發明的優點是該處理器結構簡單、制造容易、使用方便；催化器與光源的距離可調，最大限度的利用光源能量；攪拌裝置可增加催化劑與反應氣體的接觸，提高光催化速率；催化劑懸掛于反應器中，可提高光催化效果并減少粉末狀催化劑的前處理。
文檔編號B01J19/08GK102658075SQ20121013472
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月3日 優先權日2012年5月3日
發明者于宏兵, 展思輝, 李軼, 高喜超 申請人:南開大學