专利名称：微波-光耦合催化氧化设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤炭加工及预处理技术领域，涉及一种煤炭催化氧化设备，具体
涉及一种微波-光耦合催化氧化设备。
背景技术：
常温下利用光能氧化分解有机物的光催化技术，是环保领域用于治理各种有机物 污染的高新技术。这一技术具有对有机物氧化能力强、降解有机物彻底和反应条件温和的 优点，但是光催化量子效率低(约0.4%)以及光催化反应速度慢等缺点在一定程度上制约 了该技术的进一步应用。 随着微波化学的发展，微波辐射(分米、厘米、毫米波)逐渐代替传统的加热技术， 并在催化剂制备、有机合成等领域中得到广泛应用。微波辐射不但能活化催化剂提高有机 反应的选择性，还能作用于反应物，加剧反应物分子运动，降低反应活化能，加快反应速度。 因此，利用微波场与紫外光的耦合来提高光催化过程的量子效率，研究其对光催化反应性 能的影响，深入了解微波/光催化耦合机理，促进光催化氧化技术的发展具有相当重要的 现实意义。 近年来，国内外一些学者尝试通过微波辐射来强化光催化氧化降解污染物。大量 研究结果表明微波强化光催化对染料、杀虫剂、内分泌干扰物、聚合高分子等生物难降解甚 至其它高级氧化技术难以降解的物质表现出较高的处理效果。因此，微波强化光催化氧化 是一种具有广泛应用前景的污染物处理技术。目前该技术主要用于废水中有机污染物的处 理，研发的设备条件苛刻，无法处理固体样品。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种微 波-光耦合催化氧化设备，其结构简单且使用操作简便、清洁无污染、灵敏度高、催化效率 高、使用范围广泛，生产成本低，便于推广使用。 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种微波-光耦合催化氧 化设备，包括传送装置和箱体，其特征在于所述传送装置设置在箱体下侧，所述箱体前侧 板设置有进气口和调节闸，所述箱体顶板设置有出气口，所述箱体内部下侧固定有多个支 撑柱，所述支撑柱上侧设置有陶瓷板，所述陶瓷板与箱体底板之间设置有波导和微波发生 器，所述波导设置在微波发生器上侧，所述箱体内部上侧设置有石英板，所述石英板与箱体 顶板之间设置有紫外灯。 所述箱体左侧板通过法兰安装有多个搅动耙。 所述紫外灯外侧设置有冷却套管。 所述紫外灯和冷却套管之间填充有水或液氮。 所述微波发生器控制系统由控制器以及与控制器相接的控制面板和显示屏组成， 所述控制器与微波发生器、供电部分和测温仪相连接。[0011] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点 1、结构简单且使用操作简便。本实用新型微波-光耦合催化氧化设备结构简单合 理，机电一体化设计，操作简便； 2、催化程度可调节。本实用新型微波-光耦合催化氧化设备催化氧化固体物料 时，通过调节传送带的速度、紫外光强度、微波功率以及微波作用时间使物料得到一系列不 同程度的催化氧化； 3、清洁无污染。本实用新型微波-光耦合催化氧化设备用于催化氧化物料的紫外 光和微波均属于清洁能源，对固体物料的催化氧化的过程属于绿色过程，清洁无污染； 4、灵敏度高。本实用新型微波-光耦合催化氧化设备将微波与电子自动控温装置 组合，可快速灵敏调节微波的功率； 5、可实现多种催化氧化反应且催化效率高。本实用新型微波-光耦合催化氧化设
备通过石英板以及陶瓷板将反应箱分为三段独立的空间，可以耦合或者独立应用光催化氧
化、微波作用两项技术，以便实现三种不同的催化氧化反应，催化效率高； 6、生产成本低，便于推广使用；本实用新型微波-光耦合催化氧化设备组成元件
易于生产、购买，因此成本较低，便于推广使用。 下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的整体结构示意图。图2为本实用新型的主视图。图3为本实用新型的左视图。图4为图2的A-A剖视图。图5为本实用新型微波发生器控制系统的电路原理框图。[0024]附图标记说明l-传送装置；2_箱体；3-进气口 ；4-调节闸；5_出气口 ；6-支撑柱；7-陶瓷板;8_波导；9-微波发生器；10-石英板；ll-紫外灯；12-搅动耙；13-冷却套管；14-控制器；15-控制面板；16-显示屏；17-供电部分；18-测温仪。
具体实施方式如图1、图2、图3和图4所示的一种微波_光耦合催化氧化设备，包括传送装置1 和箱体2，所述传送装置1设置在箱体2下侧，所述箱体2前侧板设置有进气口 3和调节闸 4，所述箱体2顶板设置有出气口 5，所述箱体2内部下侧固定有多个支撑柱6，所述支撑柱6 上侧设置有陶瓷板7，所述陶瓷板7与箱体2底板之间设置有波导8和微波发生器9，所述 波导8设置在微波发生器9上侧，所述箱体2内部上侧设置有石英板IO，所述石英板10与 箱体2顶板之间设置有紫外灯11。 如图1、图4所示，所述箱体2左侧板通过法兰安装有多个搅动耙12。搅动耙12垂直于传送带上方，通过法兰固定在箱体2左侧板上，可以翻动皮带上混合物料，提高光_微 波耦合催化氧化反应效率 如图1、图4所示，所述紫外灯11外侧设置有冷却套管13。所述紫外灯11配置相 应冷却套管13，可以延长紫外灯的使用寿命。 如图1、图4所示，所述紫外灯11和冷却套管13之间填充有水或液氮。 如图5所示，所述微波发生器9控制系统由控制器14以及与控制器14相接的控
制面板15和显示屏16组成，所述控制器14与微波发生器9、供电部分17和测温仪18相连接。 本实用新型的工作过程是首先用自来水接通冷却套管13，打开紫外灯11，然后 将微波发生器9和传送装置1接通电源，空车开机试车，确保各部件应运转平稳，无异常响 声，并且检查各部件，尤其是传送装置1的各固定螺钉是否松动。 检查完毕确认无误后，打开盛有光催化剂和反应物的混合物料的料仓，混合物料 落入传动装置1的传动带上，随传送带一起进入箱体2中，通过改变调节闸4的开口大小来 调节进入箱体2中混合物料的多少。进入箱体2的混合物料在反应过程中，通过测温仪18 实时对箱体2内的温度进行监测并在显示屏16上进行同步显示，对于温度有要求的混合物 料需从进气口 3接入冷却气体，对于不同要求的混合物料微波发生器9的微波输出功率可 以通过微波源控制系统对其进行相应控制，箱体2左侧板上设置的搅动耙12，可将传送带 上的混合物料搅动，上翻至物料上层，在接受微波辐射作用的同时接受紫外光照射，光_微 波耦合催化氧化反应效率大大提高。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求一种微波-光耦合催化氧化设备，包括传送装置(1)和箱体(2)，其特征在于所述传送装置(1)设置在箱体(2)下侧，所述箱体(2)前侧板设置有进气口(3)和调节闸(4)，所述箱体(2)顶板设置有出气口(5)，所述箱体(2)内部下侧固定有多个支撑柱(6)，所述支撑柱(6)上侧设置有陶瓷板(7)，所述陶瓷板(7)与箱体(2)底板之间设置有波导(8)和微波发生器(9)，所述波导(8)设置在微波发生器(9)上侧，所述箱体(2)内部上侧设置有石英板(10)，所述石英板(10)与箱体(2)顶板之间设置有紫外灯(11)。
2. 按照权利要求1所述的微波-光耦合催化氧化设备，其特征在于所述箱体(2)左侧板通过法兰安装有多个搅动耙(12)。
3. 按照权利要求1所述的微波_光耦合催化氧化设备，其特征在于所述紫外灯(11)外侧设置有冷却套管(13)。
4. 按照权利要求3所述的微波-光耦合催化氧化设备，其特征在于所述紫外灯(11)和冷却套管(13)之间填充有水或液氮。
5. 按照权利要求1所述的微波-光耦合催化氧化设备，其特征在于所述微波发生器(9)控制系统由控制器(14)以及与控制器(14)相接的控制面板(15)和显示屏(16)组成，所述控制器(14)与微波发生器(9)、供电部分(17)和测温仪(18)相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种微波-光耦合催化氧化设备，包括传送装置和箱体，所述传送装置设置在箱体下侧，所述箱体前侧板设置有进气口和调节闸，所述箱体顶板设置有出气口，所述箱体内部下侧固定有多个支撑柱，所述支撑柱上侧设置有陶瓷板，所述陶瓷板与箱体底板之间设置有波导和微波发生器，所述波导设置在微波发生器上侧，所述箱体内部上侧设置有石英板，所述石英板与箱体顶板之间设置有紫外灯。本实用新型结构简单且使用操作简便、清洁无污染、灵敏度高、催化效率高、使用范围广泛，生产成本低，便于推广使用。
文档编号B01J8/10GK201524558SQ20092024496
公开日2010年7月14日 申请日期2009年10月28日 优先权日2009年10月28日
发明者刘仁生, 刘博 , 周安宁, 曲建林, 杨志远 申请人:西安科技大学