氧化的光催化設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及反應設備技術領域，尤其涉及一種用于SO2氧化的光催化設備。
【背景技術】
[0002]目前，工業上以硫鐵礦為原料，通過接觸法來生產硫酸。其主要工序包括硫鐵礦的焙燒、爐氣的凈化、二氧化硫的轉化和三氧化硫的吸收。其中，二氧化硫的轉化采用兩次轉化工藝:爐氣首先經過含有多層釩催化劑的反應器，反應后的氣體進入吸收塔，吸收生成的so3，余氣經過再次加熱，通過后面的釩催化劑層進行第二次轉化，最終進入吸收塔吸收三氧化硫。二氧化硫的轉化工序需要重復兩次，延長了反應周期，同時，二次轉化還浪費了大量燃料。
【發明內容】
[0003]為了解決現有技術中的問題，本實用新型的目的是提供一種用于SO2氧化的光催化設備。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案:一種用于SO2氧化的光催化設備，其特征在于，所述的光催化設備包括反應器，所述的反應器由內層和外層組成，所述的反應器外層頂端設置進氣口，所述的反應器外層底端設置出氣口，所述的出氣口通過出氣閥與吸收瓶連接，所述的反應器內層里側設置紫外燈，所述的反應器內層和外層之間設置有光催化劑板，受紫外燈發出的紫外線激發催化SO2發生反應，所述的反應器內層與外層間還設置有SO2探測器，SO2探測器與煙氣分析儀連接，用于檢測并顯示設備內SO2的濃度變化。
[0005]其中，所述的反應器內層、外層均為石英材質。
[0006]其中，所述的反應器內層與外層通過法蘭連接。
[0007]其中，所述的反應器內層、外層厚度均為4mm，紫外線透過系數為0.8-0.9。
[0008]其中，所述的出氣口為四個，均勻分布在反應器外層的底端。
[0009]其中，所述的吸收瓶位于反應器的外側。
[0010]其中，所述的光催化劑板上涂覆的催化劑為T12催化劑。
[0011]與現有技術相比，本實用新型實現的有益效果:本實用新型的用于SO2氧化的光催化設備包括反應器，反應器由內層和外層組成，含SO2的混合氣通過進氣口進入內層與外層之間，受紫外燈照射，含SO2的混合氣在光催化劑板上發生光催化氧化反應，反應器內層與外層間設置SO2探測器，SO2探測器與煙氣分析儀連接，用于監測并顯示SO2的濃度變化，當SO2的濃度達到一定數值時，向光催化設備內通入氮氣，將反應后的混合氣吹入吸收瓶。本實用新型的光催化設備操作簡單，避免了 SO2—次轉化后的加熱和二次轉化步驟，提高了反應效率。本實用新型的光催化設備實現SO2的轉化率2 95%，使得混合氣中的硫幾乎被完全轉化，尾氣實現正常排放，環保性強。
【附圖說明】
[0012]以下結合附圖和【具體實施方式】來進一步詳細說明本實用新型:
[0013]圖1為本實用新型的光催化設備的結構示意圖；
[0014]圖2為本實用新型的光催化設備光催化氧化SO2的的工作示意圖。
[0015]其中:反應器I，內層1-1，外層1-2，進氣口2，出氣口3，出氣閥4，吸收瓶5，紫外燈6，光催化劑板7，煙氣分析儀8，SO2探測器9，預熱器10。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，一種用于SO2氧化的光催化設備包括反應器，反應器I由內層1-1與外層1-2組成，反應器外層1-2頂端設置進氣口 2，含有SO2的混合氣通過進氣口 2進入反應器的內層1-1與外層1-2之間，反應器的內層1-1和外層1-2間設置有光催化劑板7，反應器內層1-1里側設置紫外燈6，通過紫外燈6照射，混合氣在光催化劑板7上發生反應，反應器外層1-2底端設置出氣口3，出氣口3為四個，均勻分布在外層1-2底端，反應器內層1-1與外層1-2間設置有SO2探測器9，SO2探測器9連接反應器I外部的煙氣分析儀8，實現檢測并顯示反應器內外層間SO2的濃度變化的效果，當濃度達到一定數值時，混合氣通過出氣口 3、出氣閥4進入吸收瓶5。
[0017]如圖2所示，含有S02，N2，02的混合氣通過預熱器10進入光催化設備，在紫外燈6的照射下，發生光催化氧化反應，至煙氣分析儀8顯示SO2的濃度達到要求值時，通過向光催化設備通入N2將反應后的混合氣吹入吸收瓶5。
[0018]所述的光催化劑板7上涂覆的催化劑為T12催化劑，其制備過程如下:將鈦酸四丁酯和無水乙醇的混合液在劇烈攪拌下，緩慢滴加到無水乙醇、水和硝酸的混合液中，開始水解，并繼續攪拌，即可獲得淡黃色的透明溶膠。將溶膠在室溫下自然老化一段時間，并高溫干燥，即得凝膠前驅物。將前驅物在450°C焙燒2-4h，即制得納米T12催化劑。
[0019]所述的混合氣為模擬S02—次轉化后的高溫混合氣體。氣體組分為:Η2θ( 10ppm)，Ν2(93%，摩爾分數)，02(5%，摩爾分數)，Ar+C02( 1.5%，摩爾分數)，S02(0.5%，摩爾分數)，溫度為450°C。
[0020]所述的紫外燈6為直管型紫外燈，輸出功率在400W左右，下端帶有底座，可固定。
[0021]反應器內、外層厚度各為4mm，透光系數為0.8-0.9，位于反應器內層1-1里側的紫外燈6發出的紫外線透過反應器內層1-1，提供光催化氧化的光源。
[0022]經過光催化設備處理后的混合氣，其SO2轉化率不小于95%，滿足該轉化率的停留時間不大于10s。產物中所產生的NOx的濃度不大于lOOppm。本實用新型的光催化設備特別適用于低濃度SO2的轉化，催化效率高，反應時間短，環保性強。
[0023]上述的【具體實施方式】只是示例性的，是為了更好地使本領域技術人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括范圍的限制；只要是根據本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
【主權項】
1.一種用于SO2氧化的光催化設備，其特征在于，所述的光催化設備包括反應器(I)，所述的反應器(I)由內層(1-1)和外層(1-2)組成，所述的反應器外層(1-2)頂端設置進氣口(2)，所述的反應器外層(1-2)底端設置出氣口(3)，所述的出氣口(3)通過出氣閥(4)與吸收瓶(5)連接，所述的反應器內層(1-1)里側設置紫外燈(6)，所述的反應器內層(1-1)和外層(1-2)之間設置有光催化劑板(7)，受紫外燈(6)發出的紫外線激發催化SO2發生反應，所述的反應器內層(1-1)與外層α-2)間還設置有SO2探測器(9)，S02探測器(9)與煙氣分析儀(8)連接，用于檢測并顯示設備內SO2的濃度變化。2.如權利要求1所述的用于SO2氧化的光催化設備，其特征在于，所述的反應器內層(1-1)、外層(1-2)均為石英材質。3.如權利要求1所述的用于SO2氧化的光催化設備，其特征在于，所述的反應器內層(1-1)與外層(1-2)通過法蘭連接。4.如權利要求1所述的用于SO2氧化的光催化設備，其特征在于，所述的反應器內層(1-1)、外層(1-2)厚度均為4mm，紫外線透過系數為0.8-0.9。5.如權利要求1所述的用于SO2氧化的光催化設備，其特征在于，所述的出氣口(3)為四個，均勻分布在反應器外層(1-2)的底端。6.如權利要求1所述的用于SO2氧化的光催化設備，其特征在于，所述的吸收瓶(5)位于反應器(I)的外側。7.如權利要求1所述的用于SO2氧化的光催化設備，其特征在于，所述的光催化劑板(7)上涂覆的光催化劑為T12催化劑。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于SO2氧化的光催化設備，其特征在于，所述的光催化設備包括反應器，所述的反應器由內層和外層組成，所述的反應器外層頂端設置進氣口，所述的反應器外層底端設置出氣口，所述的出氣口通過出氣閥與吸收瓶連接，所述的反應器內層里側設置紫外燈，所述的反應器內層和外層之間設置有光催化劑板，受紫外燈發出的紫外線激發催化SO2發生反應，所述的反應器內層與外層間還設置有SO2探測器，SO2探測器與煙氣分析儀連接，用于檢測并顯示設備內SO2的濃度變化。本實用新型的光催化設備催化效率高，反應時間短，環保性強。
【IPC分類】C01B17/76
【公開號】CN205187866
【申請號】CN201520821547
【發明人】黃銳
【申請人】科洋環境工程（上海）有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年10月23日