一种半连续式光催化降解反应装置的制作方法

文档序号:11973645阅读:428来源:国知局

本实用新型涉及光催化反应设备技术领域,尤其是一种半连续式光催化降解反应装置。



背景技术:

随着工业的迅猛发展,工业废水对自然生态的破坏越来越严重。光催化氧化法是处理工业废水的常用方法之一。它是在工业废水体系中投入一定量的光敏半导体材料(光催化剂),如TiO2、ZnO等,同时结合光辐射,使光敏半导体在光的照射下激发产生电子-空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子-空穴对作用,产生·OH等氧化能力极强的自由基,将吸附在半导体催化剂表面的有机污染物氧化、分解为H2O、CO2和无机盐等,使有机物部分或完全矿化,被认为是一种极具前途的环境污染深度净化技术。

在实际使用过程中,半导体光催化剂通常是以粉体形式悬浮在废水中,当光催化降解过程结束后,需要通过过滤或离心分离等手段将其从废水中分离出来,这不仅操作不便,而且容易造成光催化剂的损失。

有研究人员提出,将半导体光催化剂负载在磁性材料表面,借助磁场的作用实现半导体光催化材料从废水中的分离。该方法可有效解决光催化剂难以回收的问题,但至今没有适合于该方法的光催化反应装置。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是:为了解决目前没有适合于借助磁场的作用实现半导体光催化材料从废水中的分离的光催化反应装置的问题,提供一种半连续式光催化降解反应装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种半连续式光催化降解反应装置,包括双层玻璃管,所述双层玻璃管的内层和外层之间具有间隙,该间隙构成用于容纳废水的容腔,内层玻璃管内设有紫外光源,外层玻璃管的上侧设有进水口和加样口,外层玻璃管的下侧设有出水口,所述外层玻璃管外缠绕有电磁铁。在光催化反应时,工业废水通过泵经进水口进入外层玻璃管,磁性光催化剂经加样口加入外层玻璃管,加样结束后,打开紫外光源,开始光催化反应,反应结束后,给电磁铁通电,产生电磁场,在电磁场作用下,磁性光催化剂固定在外层玻璃管的底部,然后打开出水口,经光降解的废水从出水口流出。待其全部流出后,开始下一个循环。

为了便于控制水的流入和流出,所述进水口和出水口均设有阀门。

所述出水口处设有隔膜,催化反应结束后防止催化剂随水流出外层玻璃管。

本实用新型的有益效果是,本实用新型在玻璃管外缠绕电磁铁,通过磁场的作用将半导体光催化材料从废水中分离,有效解决了光催化剂难以回收的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图中:1.内层玻璃管,2.紫外光源,3.外层玻璃管,4.加样口,5.进水口,6.出水口,7.隔膜,8.电磁铁,9.阀门。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示,一种半连续式光催化降解反应装置,包括双层玻璃管,所述双层玻璃管的内层和外层之间具有间隙,该间隙构成用于容纳废水的容腔,内层玻璃管1内设有紫外光源2,紫外光源2采用无机紫外灯,峰值波长为254nm,外层玻璃管3的上侧设有进水口5和加样口4,外层玻璃管3的下侧设有出水口6,进水口5和出水口6均设有阀门9,出水口6处还设有隔膜7,所述外层玻璃管3外缠绕有电磁铁8,电磁铁8与导线、开关和电源构成电路。在光催化反应时,打开进水口5阀门9,工业废水通过泵经进水口5进入外层玻璃管3,磁性光催化剂经加样口4加入外层玻璃管3,加样结束后,打开紫外光源2,开始光催化反应,反应结束后,给电磁铁8通电,产生电磁场,在电磁场作用下,磁性光催化剂固定在外层玻璃管3的底部,然后打开出水口6阀门9,经光降解的废水从出水口6流出,出水口6处设置的隔膜7,可以防止催化剂随水流出外层玻璃管3。待废水全部流出后,开始下一个循环。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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