氧化的光催化设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及反应设备技术领域，尤其涉及一种用于SO2氧化的光催化设备。
【背景技术】
[0002]目前，工业上以硫铁矿为原料，通过接触法来生产硫酸。其主要工序包括硫铁矿的焙烧、炉气的净化、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收。其中，二氧化硫的转化采用两次转化工艺:炉气首先经过含有多层钒催化剂的反应器，反应后的气体进入吸收塔，吸收生成的so3，余气经过再次加热，通过后面的钒催化剂层进行第二次转化，最终进入吸收塔吸收三氧化硫。二氧化硫的转化工序需要重复两次，延长了反应周期，同时，二次转化还浪费了大量燃料。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种用于SO2氧化的光催化设备。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案:一种用于SO2氧化的光催化设备，其特征在于，所述的光催化设备包括反应器，所述的反应器由内层和外层组成，所述的反应器外层顶端设置进气口，所述的反应器外层底端设置出气口，所述的出气口通过出气阀与吸收瓶连接，所述的反应器内层里侧设置紫外灯，所述的反应器内层和外层之间设置有光催化剂板，受紫外灯发出的紫外线激发催化SO2发生反应，所述的反应器内层与外层间还设置有SO2探测器，SO2探测器与烟气分析仪连接，用于检测并显示设备内SO2的浓度变化。
[0005]其中，所述的反应器内层、外层均为石英材质。
[0006]其中，所述的反应器内层与外层通过法兰连接。
[0007]其中，所述的反应器内层、外层厚度均为4mm，紫外线透过系数为0.8-0.9。
[0008]其中，所述的出气口为四个，均匀分布在反应器外层的底端。
[0009]其中，所述的吸收瓶位于反应器的外侧。
[0010]其中，所述的光催化剂板上涂覆的催化剂为T12催化剂。
[0011]与现有技术相比，本实用新型实现的有益效果:本实用新型的用于SO2氧化的光催化设备包括反应器，反应器由内层和外层组成，含SO2的混合气通过进气口进入内层与外层之间，受紫外灯照射，含SO2的混合气在光催化剂板上发生光催化氧化反应，反应器内层与外层间设置SO2探测器，SO2探测器与烟气分析仪连接，用于监测并显示SO2的浓度变化，当SO2的浓度达到一定数值时，向光催化设备内通入氮气，将反应后的混合气吹入吸收瓶。本实用新型的光催化设备操作简单，避免了 SO2—次转化后的加热和二次转化步骤，提高了反应效率。本实用新型的光催化设备实现SO2的转化率2 95%，使得混合气中的硫几乎被完全转化，尾气实现正常排放，环保性强。
【附图说明】
[0012]以下结合附图和【具体实施方式】来进一步详细说明本实用新型:
[0013]图1为本实用新型的光催化设备的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型的光催化设备光催化氧化SO2的的工作示意图。
[0015]其中:反应器I，内层1-1，外层1-2，进气口2，出气口3，出气阀4，吸收瓶5，紫外灯6，光催化剂板7，烟气分析仪8，SO2探测器9，预热器10。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，一种用于SO2氧化的光催化设备包括反应器，反应器I由内层1-1与外层1-2组成，反应器外层1-2顶端设置进气口 2，含有SO2的混合气通过进气口 2进入反应器的内层1-1与外层1-2之间，反应器的内层1-1和外层1-2间设置有光催化剂板7，反应器内层1-1里侧设置紫外灯6，通过紫外灯6照射，混合气在光催化剂板7上发生反应，反应器外层1-2底端设置出气口3，出气口3为四个，均匀分布在外层1-2底端，反应器内层1-1与外层1-2间设置有SO2探测器9，SO2探测器9连接反应器I外部的烟气分析仪8，实现检测并显示反应器内外层间SO2的浓度变化的效果，当浓度达到一定数值时，混合气通过出气口 3、出气阀4进入吸收瓶5。
[0017]如图2所示，含有S02，N2，02的混合气通过预热器10进入光催化设备，在紫外灯6的照射下，发生光催化氧化反应，至烟气分析仪8显示SO2的浓度达到要求值时，通过向光催化设备通入N2将反应后的混合气吹入吸收瓶5。
[0018]所述的光催化剂板7上涂覆的催化剂为T12催化剂，其制备过程如下:将钛酸四丁酯和无水乙醇的混合液在剧烈搅拌下，缓慢滴加到无水乙醇、水和硝酸的混合液中，开始水解，并继续搅拌，即可获得淡黄色的透明溶胶。将溶胶在室温下自然老化一段时间，并高温干燥，即得凝胶前驱物。将前驱物在450°C焙烧2-4h，即制得纳米T12催化剂。
[0019]所述的混合气为模拟S02—次转化后的高温混合气体。气体组分为:Η2θ( 10ppm)，Ν2(93%，摩尔分数)，02(5%，摩尔分数)，Ar+C02( 1.5%，摩尔分数)，S02(0.5%，摩尔分数)，温度为450°C。
[0020]所述的紫外灯6为直管型紫外灯，输出功率在400W左右，下端带有底座，可固定。
[0021]反应器内、外层厚度各为4mm，透光系数为0.8-0.9，位于反应器内层1-1里侧的紫外灯6发出的紫外线透过反应器内层1-1，提供光催化氧化的光源。
[0022]经过光催化设备处理后的混合气，其SO2转化率不小于95%，满足该转化率的停留时间不大于10s。产物中所产生的NOx的浓度不大于lOOppm。本实用新型的光催化设备特别适用于低浓度SO2的转化，催化效率高，反应时间短，环保性强。
[0023]上述的【具体实施方式】只是示例性的，是为了更好地使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
【主权项】
1.一种用于SO2氧化的光催化设备，其特征在于，所述的光催化设备包括反应器(I)，所述的反应器(I)由内层(1-1)和外层(1-2)组成，所述的反应器外层(1-2)顶端设置进气口(2)，所述的反应器外层(1-2)底端设置出气口(3)，所述的出气口(3)通过出气阀(4)与吸收瓶(5)连接，所述的反应器内层(1-1)里侧设置紫外灯(6)，所述的反应器内层(1-1)和外层(1-2)之间设置有光催化剂板(7)，受紫外灯(6)发出的紫外线激发催化SO2发生反应，所述的反应器内层(1-1)与外层α-2)间还设置有SO2探测器(9)，S02探测器(9)与烟气分析仪(8)连接，用于检测并显示设备内SO2的浓度变化。2.如权利要求1所述的用于SO2氧化的光催化设备，其特征在于，所述的反应器内层(1-1)、外层(1-2)均为石英材质。3.如权利要求1所述的用于SO2氧化的光催化设备，其特征在于，所述的反应器内层(1-1)与外层(1-2)通过法兰连接。4.如权利要求1所述的用于SO2氧化的光催化设备，其特征在于，所述的反应器内层(1-1)、外层(1-2)厚度均为4mm，紫外线透过系数为0.8-0.9。5.如权利要求1所述的用于SO2氧化的光催化设备，其特征在于，所述的出气口(3)为四个，均匀分布在反应器外层(1-2)的底端。6.如权利要求1所述的用于SO2氧化的光催化设备，其特征在于，所述的吸收瓶(5)位于反应器(I)的外侧。7.如权利要求1所述的用于SO2氧化的光催化设备，其特征在于，所述的光催化剂板(7)上涂覆的光催化剂为T12催化剂。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于SO2氧化的光催化设备，其特征在于，所述的光催化设备包括反应器，所述的反应器由内层和外层组成，所述的反应器外层顶端设置进气口，所述的反应器外层底端设置出气口，所述的出气口通过出气阀与吸收瓶连接，所述的反应器内层里侧设置紫外灯，所述的反应器内层和外层之间设置有光催化剂板，受紫外灯发出的紫外线激发催化SO2发生反应，所述的反应器内层与外层间还设置有SO2探测器，SO2探测器与烟气分析仪连接，用于检测并显示设备内SO2的浓度变化。本实用新型的光催化设备催化效率高，反应时间短，环保性强。
【IPC分类】C01B17/76
【公开号】CN205187866
【申请号】CN201520821547
【发明人】黄锐
【申请人】科洋环境工程（上海）有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年10月23日