一种流化床光催化臭氧协同反应装置的制作方法

本技术属于废水处理设备，具体涉及一种流化床光催化臭氧协同反应装置。

背景技术：

1、流化床，是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。光催化氧化技术是通过光辐射到半导体上产生光电子-空穴对，光电子-空穴对与废水中的h2o、o2、oh-等离子等相互作用产生大量羟基自由基等高活性自由基，进而将水中的有机污染物直接转化为h2o和co2，或者转化为低毒的易被生物降解小分子有机物的高级氧化技术。光催化氧化往往在流化床中进行。

2、现有技术中，光催化氧化具有能耗低、反应条件温和、处理对象广、无二次污染等突出优点。但是光催化氧化过程中光电子-空穴对容易复合导致高活性自由基的产生率较低，且反应物与催化剂接触不充分，光利用率低，降低催化的效率，提高生产成本，实用性较差。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种流化床光催化臭氧协同反应装置，旨在能够解决现有技术中光催化氧化效率低，生产成本高的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种流化床光催化臭氧协同反应装置，包括：

3、第一反应器，具有第一反应腔、第一进气口、第一进液口及第一溢流口；所述第一反应腔中设有第一照射灯，所述第一进气口与所述第一反应腔连通，用于向所述第一反应腔中通入反应所需气体，所述第一进液口与所述第一反应腔连通，用于向所述第一反应腔中通入液体，所述第一溢流口用于将所述第一反应腔中的液体导出；以及

4、第二反应器，具有第二反应腔及第二进液口；所述第二反应腔中设有第二照射灯，所述第二进液口与所述第一溢流口连通，用于将所述第一溢流口导出的液体导入所述第二反应腔中。

5、在一种可能的实现方式中，所述第一反应器中还设有第一筛板及第二筛板，所述第一筛板设置在所述第一反应腔的上端，所述第二筛板设置在所述第一反应腔的下端，并与所述第一筛板间隔设置；

6、其中，所述第一筛板和所述第二筛板之间设置有催化剂，所述第一筛板与所述第二筛板的筛孔尺寸均小于催化剂颗粒的尺寸。

7、在一种可能的实现方式中，所述第一反应器中还设有与所述第一进气口连通的臭氧曝气单元，所述臭氧曝气单元设置在所述第二筛板的下方，用于向所述第一反应腔中通入臭氧。

8、在一种可能的实现方式中，所述第一进气口处设有进气管；所述臭氧曝气单元包括曝气主管、曝气支管及曝气盘；所述曝气主管与所述进气管连通；所述曝气支管设有多个，各所述曝气支管与所述曝气主管连通，各所述曝气支管沿竖直方向间隔设置，每个所述曝气支管上设有多个排气口；所述曝气盘设有多个，各所述曝气盘与各所述排气口一一对应设置，各所述曝气盘用于将所述第一反应腔中的臭氧分散为小气泡。

9、在一种可能的实现方式中，所述第一照射灯设有多个，各所述第一照射灯沿竖直方向设置，各所述第一照射灯贯穿所述第一筛板，且各所述第一照射灯的下端延伸至所述第二筛板；所述第一反应器中还设置有多个第一保护罩，各所述第一保护罩与各所述第一照射灯一一对应设置，各所述第一保护罩套设在对应的所述第一照射灯的外侧。

10、在一种可能的实现方式中，所述第二反应器中设有第三筛板，所述第三筛板设置在所述第二反应腔的上端；所述第二照射灯设有多个，各所述第二照射灯沿竖直方向设置，各所述第二照射灯贯穿所述第三筛板；所述第二反应器中还设置有多个第二保护罩，各所述第二保护罩与各所述第二照射灯一一对应设置，各所述第二保护罩套设在对应的所述第二照射灯的外侧。

11、在一种可能的实现方式中，所述第一反应器具有第三进液口，所述第二反应器具有第二溢流口，所述第二溢流口与所述第三进液口连通，所述第二溢流口与所述第三进液口之间设有流通管路，所述流通管路上设有循环泵。

12、在一种可能的实现方式中，所述第二反应器的顶部设有出气孔。

13、本实用新型提供的一种流化床光催化臭氧协同反应装置的有益效果在于：与现有技术相比，通过在第一反应腔中设置第一照射灯，第一照射灯可以向第一反应腔中照射紫外光，然后通过第一进气口向第一反应腔中通入臭氧，再通过第一进液口向第一反应腔中通入废水。臭氧在紫外光的作用下可以产生羟基自由基等高活性自由基，而羟基自由基氧化能力强，对有机物的降解没有选择性，提高降解有机物类型的范围，增强废水催化氧化的效果。第二反应器的第二进液口与第一反应器的第一溢流口相连，同时第二反应腔中设有第二照射灯，第二照射灯可以向第二反应腔中照射紫外光，从而可以对第一反应器中溢流出来的废水进行二次有机物分解。本申请中，通过第一进气口向第一反应腔中通入臭氧，臭氧具有很强的亲电性能，可以作为电子捕获剂，降低光电子-空穴对的复合，提高光催化的效率。第一反应腔中的第一照射灯可以向第一反应腔中照射紫外光，从而臭氧在紫外光的作用下可以产生羟基自由基等高活性自由基，增强废水催化氧化的效果。同时，第二反应器的第二进液口与第一反应器的第一溢流口相连，第二反应腔中设有第二照射灯，第二照射灯可以向第二反应腔中照射紫外光，对第一反应腔导入第二反应腔中的废水进行进一步有机物降解，提高有机物降解率，降低生产成本。而且第一反应腔中的臭氧随废水流入第二反应腔中，避免臭氧反应不充分而排放到大气中污染环境，对环境友好，实用性好。

技术特征：

1.一种流化床光催化臭氧协同反应装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种流化床光催化臭氧协同反应装置，其特征在于，所述第一反应器中还设有第一筛板及第二筛板，所述第一筛板设置在所述第一反应腔的上端，所述第二筛板设置在所述第一反应腔的下端，并与所述第一筛板间隔设置；

3.如权利要求2所述的一种流化床光催化臭氧协同反应装置，其特征在于，所述第一反应器中还设有与所述第一进气口连通的臭氧曝气单元，所述臭氧曝气单元设置在所述第二筛板的下方，用于向所述第一反应腔中通入臭氧。

4.如权利要求3所述的一种流化床光催化臭氧协同反应装置，其特征在于，所述第一进气口处设有进气管；所述臭氧曝气单元包括曝气主管、曝气支管及曝气盘；所述曝气主管与所述进气管连通；所述曝气支管设有多个，各所述曝气支管与所述曝气主管连通，各所述曝气支管沿竖直方向间隔设置，每个所述曝气支管上设有多个排气口；所述曝气盘设有多个，各所述曝气盘与各所述排气口一一对应设置，各所述曝气盘用于将所述第一反应腔中的臭氧分散为小气泡。

5.如权利要求2所述的一种流化床光催化臭氧协同反应装置，其特征在于，所述第一照射灯设有多个，各所述第一照射灯沿竖直方向设置，各所述第一照射灯贯穿所述第一筛板，且各所述第一照射灯的下端延伸至所述第二筛板；所述第一反应器中还设置有多个第一保护罩，各所述第一保护罩与各所述第一照射灯一一对应设置，各所述第一保护罩套设在对应的所述第一照射灯的外侧。

6.如权利要求1所述的一种流化床光催化臭氧协同反应装置，其特征在于，所述第二反应器中设有第三筛板，所述第三筛板设置在所述第二反应腔的上端；所述第二照射灯设有多个，各所述第二照射灯沿竖直方向设置，各所述第二照射灯贯穿所述第三筛板；所述第二反应器中还设置有多个第二保护罩，各所述第二保护罩与各所述第二照射灯一一对应设置，各所述第二保护罩套设在对应的所述第二照射灯的外侧。

7.如权利要求1所述的一种流化床光催化臭氧协同反应装置，其特征在于，所述第一反应器具有第三进液口，所述第二反应器具有第二溢流口，所述第二溢流口与所述第三进液口连通，所述第二溢流口与所述第三进液口之间设有流通管路，所述流通管路上设有循环泵。

8.如权利要求1所述的一种流化床光催化臭氧协同反应装置，其特征在于，所述第二反应器的顶部设有出气孔。

技术总结
本技术提供了一种流化床光催化臭氧协同反应装置，包括第一反应器以及第二反应器。第一反应器具有第一反应腔、第一进气口、第一进液口及第一溢流口；第一反应腔中设有第一照射灯，第一进气口与第一反应腔连通，用于向第一反应腔中通入反应所需气体，第一进液口与第一反应腔连通，用于向第一反应腔中通入液体，第一溢流口用于将第一反应腔中的液体导出；第二反应器具有第二反应腔及第二进液口；第二反应腔中设有第二照射灯，第二进液口与第一溢流口连通，用于将第一溢流口导出的液体导入第二反应腔中。本技术提供的一种流化床光催化臭氧协同反应装置，旨在能够解决现有技术中光催化氧化效率低，生产成本高的问题。

技术研发人员：陈晓飞,陈平,刘海冰,侯佳,邢佳枫,王志鹏,田林升,邢茜,谷奎庆,雷诣涵,顾山,王鸿志
受保护的技术使用者：河北莫兰斯环境科技股份有限公司
技术研发日：20230919
技术公布日：2024/4/24