一种光催化反应装置的制作方法

本实用新型属于光催化反应设备技术领域，尤其涉及一种光催化反应装置。

背景技术：

随着生产规模的扩大和各种复杂精细化学品的大量运用，工业企业排放的污水中所含的高色度高毒害及难降解物质越来越多，这不仅影响当代社会的和谐发展，也严重危及子孙后代的生态环境。面临越来越严峻的污水处理形势，大量科研一线工作者投身其中献策献力。但在目前的处理方法中，采用物理方法(如沉淀气浮)和生物方法进行处理，效果一般不是很理想，而且存在操作困难、运行不稳定和运行成本高等问题。

光催化剂在污水处理方面得到了日益广泛的研究和应用。光催化剂的主要应用形式为粉体，籍由悬浮体系进行水体中的光催化反应，但在实际应用过程中，却存在诸多问题，主要是纳米粉悬浮体系虽然具有高的反应效率，但是存在催化剂流失问题，需要配套复杂的分离回收装置才能实现连续水处理，给实际操作带来极大的额外成本和不便。因此有些光催化剂是搭载在特制模具上的。例如在金属或者纤维的丝束构成的无纺布表面涂布二氧化钛的悬浊液后，在600℃进行烧结，从而将二氧化钛光催化剂固定在无纺布表面形成过滤器，用于污水或空气的紫外线杀菌、净化，但是光催化剂层与无纺布的附着强度不够，在使用的过程中，由于紫外线的长期照射而容易造成二氧化钛光催化剂层的脱落，从而失去了光催化的效果，也即降低了杀菌、净化的功效。

目前棒状光催化剂也是一大研究热点，但是棒状光催化剂如何在反应器中进行固定并催化反应成为一大难题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种光催化反应装置，所述光催化反应装置既能固定催化剂，也能固定紫外灯，将该反应装置直接置于反应器中即可催化反应的进行，结构简单，使用方便。

本实用新型的技术方案如下：一种光催化反应装置，所述光催化反应装置包括置于反应器中的紫外灯1和催化剂托盘2，所述催化剂托盘2设置在紫外灯1的外侧，催化剂托盘2的底部及四周为网状。

进一步地，所述催化剂托盘2具有多层，相邻两层催化剂托盘的距离为10～40cm。

进一步地，所述催化剂托盘2的横截面为多边形或圆形。

进一步地，所述光催化反应装置还包括固定架3，催化剂托盘2设置在固定架3的外周，紫外灯1设置在固定架3的内部。

进一步地，所述固定架3顶部以及紫外灯1与反应器盖4连接。

所述固定架3顶部与反应器盖4为可拆卸式连接。

所述反应器盖4上设有与紫外灯配套的灯孔5，且紫外灯1的灯座6与灯孔5连接固定。

所述催化剂托盘2内部为空腔，空腔内设有石英套管，石英套管内设紫外灯1。

本实用新型的工作原理如下：本实用新型将紫外灯与催化剂托盘集于一体，托盘内置有催化剂，托盘设计成网状，便于待处理废水与催化剂接触，催化剂托盘围绕紫外灯而设，故将该反应装置置于反应器内就能催化反应进行。棒状催化剂的密度较大，置于托盘内在水处理过程中并不会漂浮或松软。为解决该反应装置与反应器的固定问题，固定架与反应器盖进行可拆卸式连接，可拆卸式连接方式可以设计多种形式，反应结束后，再将反应器盖与固定架分离即可。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的光催化反应装置结构简单，使用方便，能够快速催化反应的进行，适合各种光催化反应。

附图说明

图1为本实用新型提供的光催化反应装置的结构示意图；

图2为所述光催化反应装置与反应器盖的连接示意图；

图3为催化剂托盘的结构示意图；

图4为所述光催化反应装置的使用状态图；

图中标记：1-紫外灯，2-催化剂托盘，3-固定架，4-反应器盖，5-灯孔，6-灯座，7-反应器，8-进水口，9-出水口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细说明，但本实用新型并不局限于以下技术方案。

实施例1

如图1、图2所示，所述光催化反应装置包括置于反应器中的紫外灯1、催化剂托盘2和固定架3，催化剂托盘2设置在固定架3的外周，固定架3的内部为空腔，空腔内设有石英套管，石英套管内设有紫外灯1。催化剂托盘2具有多层，相邻两层催化剂托盘的距离为20～30cm，催化剂托盘2的上部开口、底部及四周为网状。反应器盖4上设有与紫外灯配套的灯孔5，且紫外灯1的灯座6与灯孔5连接固定。

本实施例中催化剂托盘2的横截面为方形，可以采用横截面为矩形的托盘单元拼成，也可以采用横截面为梯形的托盘单元拼成，见图3。采用横截面为梯形的托盘单元拼成的催化剂托盘2的催化剂装载量更多，催化反应效率更高。当然也可以采用横截面为扇形的托盘单元拼成圆形催化剂托盘。

固定架3顶部与反应器盖4既可以为固定式连接，也可以为可拆卸式连接，如插孔式可拆卸连接，反应器盖预留插孔，固定架插入插孔中，其他的可拆卸式连接方式也可以。

所述光催化反应装置的使用过程如下：首先将棒状催化剂置于每层催化剂托盘2内，然后将光催化反应装置与反应器盖4固定连接，再置于反应器7中，打开紫外灯，拟处理废水从反应器7底部的进水口8注入，自下而上流动，最后从反应器7上侧部有出水口9流出，即进行催化反应。待反应结束后，取出反应器盖4和光催化反应装置，再分离出光催化反应装置，见图4。