一种降解花生油黄曲霉毒素的光催化反应装置的制作方法

本实用新型涉及农产品加工技术领域，更具体地，涉及一种降解花生油黄曲霉毒素的光催化反应装置。

背景技术：

黄曲霉毒素对人具有强烈的毒性，其毒性作用主要是对肝脏的损害，是已知的化学物质中致癌性最强的一种。黄曲霉毒素存在于各种坚果，特别是花生中。国内新榨的花生油中，特别是花生油作坊，黄曲霉毒素的检出率比较高，含量往往偏高于我国食品卫生标准中限量规定。为了食用安全，花生油在销售前必须经过去除黄曲霉毒素的处理。而黄曲霉毒素耐热，要280℃才可裂解，故一般烹调加工温度下难以破坏。目前除去花生油中黄曲霉毒素的主要方法有:化学法、生物法及物理法。前二者方法存在不足，在使花生油中黄曲霉毒素含量达标的同时，花生油固有的香味也除去,影响花生油的品质。物理方法的紫外辐照技术，采用大功率紫外高压汞灯，但油温上升快，影响了油脂品质。

与上述方法相比，光催化技术具有反应温和、反应迅速的特点，被视为一种高效低耗的绿色高级氧化技术，受光照射激发的催化剂能催化氧化大部分有机化合物或生物毒素。现有技术(《食品工业科技》2018(11):253-257)公开了一种用于光催降解花生油中黄曲霉毒素的装置，该装置采用以热辐射或气体放电的紫外灯作为光催化的光源，该紫外灯置于石英玻璃管内部，以照射石英玻璃管外表面负载的光催化剂，但由于该紫外灯自身的发热量大且置于石英玻璃管内部，导致紫外灯自身的热量无法有效及时散发，这样不仅影响紫外灯的使用寿命，而且还会因为油温的升高而对油的品质造成影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种降解花生油黄曲霉毒素的光催化反应装置，所述光催化反应装置能够有效对光催化反应装置中的光源模块进行散热，有效提高光源模块的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种降解花生油黄曲霉毒素的光催化反应装置，包括光催化反应器和循环机构；所述光催化反应器包括反应器腔体、散热机构、设置于反应腔体内的光催化机构；所述反应器腔体设有进油口和出油口，所述循环机构分别与所述进油口和出油口连接，以对反应器腔体内的液体进行循环；所述光催化机构包括中空的透明管体、设置在透明管体外部的光催化材料单元、设置在透明管体内部的光源模块；所述散热机构包括导热管、设置在反应器腔体外部的散热模块；所述导热管与散热模块连接，所述导热管设置在所述透明管体内部并与所述光源模块接触，以对所述光源模块进行散热。

在本实用新型中，所述光源模块连接所述导热管，所述导热管将光源模块的热量传导至散热模块，通过散热模块与空气对流进而充分散热，这样可以有效减少光源模块的热量堆积，降低光源模块处的温度，进而提高光源模块的使用寿命，减少对油的品质造成影响。

本实用新型所述光源模块为紫外灯或led灯。优选地，所述光源模块为led灯。led灯具有耗电量小、光电转换效率高、发热量小、使用寿命长的优点，特别适用于本实用新型所述的光催化反应装置。

进一步地，所述led灯由多颗led灯珠组成，所述多颗led灯珠设置在导热管的表面。为了便于led灯珠设置，本实用新型所述导热管采用长方体结构，所述长方体结构沿所述透明管体的轴心线方向延伸，所述多颗led灯珠均匀分布在所述长方体的四个侧面上，并沿所述长方体的轴心线方向延伸排布。所述led灯珠的数量可根据实际情况进行设置。

为了更好地将所述led灯珠的热量传导给导热管，进一步地，所述led灯珠与导热管的接触面设置有导热材料层。所述导热材料一般采用导热硅胶。

本实用新型所述散热模块为鳍片式散热器。进一步地，所述鳍片式散热器包括散热器主体、设置在散热器主体外部的散热鳍片，所述散热器主体内部与导热管连通并设有相变导热液体。所述鳍片式散热器由铝合金材料压制而成。

作为本实用新型的其中实施方式，所述反应器腔体为不透光的套筒结构。所述套筒由不锈钢制成。另外，为了减少所述光源模块的光能损失，提高光源模块的能量利用率，进一步地，本实用新型所述反应器腔体的内壁设有光反射层。具体地，对所述反应器腔体的内壁表面进行镜面处理。

本实用新型所述光催化材料单元为设置在所述透明管体外表面的光催化材料层。所述光催化材料层通过采用溶胶凝胶法负载于所述透明管体的外表面。所述光催化材料层中的光催化材料优选采用为tio2或掺杂改性tio2。

本实用新型所述透明管体能够有效让光源模块的光照射到位于反应器腔体内的光催化材料单元。优选地，所述透明管体采用石英玻璃管，石英玻璃管化学性质稳定，透光性好，与所述光催化材料层结合良好。

所述反应器腔体的进油口和出油口分别设置在反应器腔体的两端，进一步地，所述进油口和出油口设置在反应器腔体的同一侧。

本实用新型所述循环机构包括泵、循环管道；所述泵设置在所述循环管道上并与所述循环管道连接，所述循环管道分别与所述反应器腔体的进油口和出油口连接。

本实用新型可根据实际需求串联多个光催化反应器。具体地，所述光催化反应装置包括多个光催化反应器，所述多个光催化反应器通过所述循环管道串联连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型对光催化反应装置进行改进，通过设置所述散热模块，使得所述光源模块与所述导热管连接，所述导热管将光源模块产生的热量传导至散热模块，通过散热模块与空气对流进而充分散热，这样可以有效减少光源模块的热量堆积，降低光源模块处的温度，进而提高光源模块的使用寿命，减少对油的品质造成影响。进一步地，本实用新型还可采用冷光源led灯作为光催化的光源，led灯具有耗电量小、光电转换效率高、发热量小、使用寿命长的优点，能进一步有效提高光源模块的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型所述的光催化反应装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

实施例1

如图1所示，一种降解花生油黄曲霉毒素的光催化反应装置包括光催化反应器1和循环机构2，光催化反应器1包括反应器腔体11、散热机构12、设置在反应腔体11内的光催化机构13。

在本实施例中，反应器腔体11为不透光的不锈钢套筒。反应器腔11体设有进油口111和出油口112，反应器腔体11的进油口111和出油口112分别设置在反应器腔体的两端，进油口111和出油口112设置在反应器腔体的同一侧。

循环机构2包括泵21、循环管道22，泵21设置在循环管道22上并与循环管道连接，循环管道22分别与反应器腔体的进油口111和出油口112连接，以对反应器腔体内的液体进行循环。

为了方便添加花生油或排除花生油，反应器腔体11还设有加油口113，循环管道22设有排油口221。

光催化机构13包括中空的透明管体131、设置在透明管体131外部的光催化材料单元132、设置在透明管体内部的光源模块133。

透明管体131能够有效让光源模块133的光照射到位于反应器腔体11内的光催化材料单元132。透明管体131采用石英玻璃管，石英玻璃管化学性质稳定，透光性好。光催化材料单元132为设置在透明管体131外表面的光催化材料层。光催化材料层通过采用溶胶凝胶法负载于透明管体的外表面。光催化材料层中的光催化材料优选采用为tio2或掺杂改性tio2。

散热机构12包括导热管121、设置在反应器腔体外部的散热模块122；导热管121与散热模块122连接，导热管121设置在透明管体131内部。

在本实施例中，光源模块133为led灯。led灯由多颗led灯珠组成，led灯珠的数量可根据实际情况进行设置，多颗led灯珠设置在导热管的表面。为了便于led灯珠设置，在本实施例中，导热管121采用长方体结构，长方体结构沿透明管体的轴心线方向延伸，多颗led灯珠均匀分布在长方体的四个侧面上，并沿长方体的轴心线方向延伸排布。导热管121将光源模块133的热量传导至散热模块122，通过散热模块122与空气对流进而充分散热，这样可以有效减少光源模块的热量堆积，降低光源模块处的温度，进而提高光源模块的使用寿命，减少对油的品质造成影响。

散热模块122为鳍片式散热器，鳍片式散热器由铝合金材料压制而成，包括散热器主体、设置在散热器主体外部的散热鳍片，散热器主体内部与导热管连通并设有相变导热液体。

实施例2

本实施例为本实用新型的第2个实施例，在技术方案上基本与实施例1相同，不同之处在于，为了更好地将led灯珠的热量传导给导热管，led灯珠与导热管的接触面设置有导热材料层，导热材料采用导热硅胶。

实施例3

本实施例为本实用新型的第3个实施例，在技术方案上基本与实施例1相同，不同之处在于，为了减少光源模块的光能损失，提高光源模块的能量利用率，本实施例反应器腔体的内壁设有光反射层。具体地，对反应器腔体的内壁表面进行镜面处理。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。