本发明涉及一种多挡板逆流光催化反应装置，特别涉及一种静态分布流态化光催化反应装置。
背景技术：
自上个世纪70年代，日本科学家藤岛昭发现氧化钛单晶在光照条件下分解水，生产氢气和氧气以来，光催化技术就成为众多科研人员研究的重点。光催化技术原理为以TiO2、ZnO、ZnS、CdS、PbS、WO3等半导体材料作为光催化剂，通过紫外光源或者近紫外光光源的激发，使半导体光催化剂颗粒表面形成带有正电的空穴，从而引发一系列的氧化还原反应。
光催化技术在世界各国、各个领域都有重要应用：光催化剂制备研究、光催化剂反应过程研究、催化剂负载研究、反应器设计等。因此设计高效、稳定、能充分发挥催化剂性能的反应器尤为重要。
目前有关光催化反应设备中应用流态化工艺处理的液-固相光催化反应器有很多，但其设计的光催化反应器都是应用流态化中固液相的对流原理进行光催化，不能够使得固液两相充分混合，如专利号201510132687.9，名称为《一种光催化分解水制氢装置》，其采用传统叶轮搅拌，不仅不能充分搅拌，而且浪费能源。专利号200420054774.4，名称为《流化床光催化氧化水反应器》，其应用传统的流态化原理，同时把气-液-固三相通入反应其中，这虽然符合流态化原理，但是对于反应溶液与催化剂的接触面积没有太多的提高。
技术实现要素：
本发明为一种多挡板逆流光催化反应装置，应用多挡板静态混合与逆流流态化技术，首先能够实现催化剂用量少，且能够再生并循环利用；其次能够突破传统的搅拌混合，实现低碳环保的静态混合；最后通过应用逆流流态化技术，加快液-固相光催化反应器中的催化反应，产物与催化剂易于分离，光能利用率高。本发明的一种多挡板逆流光催化反应装置适用于光催化合成反应，光催化降解反应和光催化加成反应。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种多挡板逆流光催化反应装置，该装置包括光源1、光源外部隔离套管2、圆柱体锥形反应塔3、隔离套管上的固定锥形挡板4、固定塔壁的锥形挡板5、分布板6、反应液进口7、反应液出口8、催化剂悬浊液进口9、催化剂悬浊液出口10、催化剂沉降槽11、泵12、泵13、叶片搅拌器14、催化剂悬浊液储蓄槽15。
所述光源1固定圆柱体锥形反应塔3中心位置，光源外部隔离套管2与光源1配合，固定锥形挡板4分布在光源外部隔离套管2上，固定塔壁的锥形挡板5分布在圆柱体锥形反应塔3上，分布板6固定在圆柱体锥形反应塔3的弯曲处，反应液进口7与圆柱体锥形反应塔3底部连接，反应液出口8与圆柱体锥形反应塔3顶部连接，催化剂悬浊液进口9固定在圆柱体锥形反应塔3顶部，催化剂悬浊液出口10与靠近分布板6上部的圆柱体锥形反应塔3连接；反应液进口7与催化剂沉降槽11上部连接，通过泵12输送反应液，反应液出口8与催化剂悬浊液出口10汇入催化剂沉降槽11，催化剂沉降槽11底部与催化剂悬浊液储蓄槽15相配合，叶片搅拌器14固定在催化剂悬浊液储蓄槽中心，催化剂悬浊液进口9与催化剂悬浊液储蓄槽15底部连接，通过泵13输送催化剂悬浊液。
所述的光源1根据反应条件的需要进行更换，可见光源紫外光源等。
所述隔离套管上的固定锥形挡板4固定塔壁的锥形挡板5挡板角度根据催化条件进行改变，从而达到充分搅拌的目的，实现静态混合，更充分的混合均匀。
设反应液密度、反应液输送速度、催化剂重量、催化剂输送速度为一定值，则挡板角度α与催化剂滞留时间成反比
所述光源外部隔离套管2为石英材料，保证光不被过滤或者吸收。
所述分布板6小于催化剂颗粒尺寸，防止催化剂沉降。
所述催化剂沉降槽11底部有控制流量的阀门，通过阀门控制固体催化剂流入催化剂悬浊液储蓄槽15的量。
本发明提供的一种多挡板逆流光催化反应装置，具有以下优点：
1、实现催化剂用量少，且能够再生并循环利用。
2、可以根据挡板角度α的大小来调节催化剂滞留时间，从而达到调节液-固相混合度的大小。
3、液-固相通过挡板进行撞击，突破传统的搅拌混合，实现低碳环保的静态混合。
4、通过应用逆流流态化技术，增加催化剂与反应液的接触面积，加快液-固相光催化反应器中的催化反应，且产物与催化剂易于分离，光能利用率高。
附图说明
图1为本发明提供的一种多挡板逆流光催化反应装置结构图。
具体实施方式
如图1所示，该装置的动作过程如下，
S1关闭催化剂沉降槽11底部的阀门，并加入反应液，待反应液液面超过反应液进口7时，打开泵12，当圆柱体锥形反应塔3中的反应液能够从反应液出口8流回催化剂沉降槽11时，停止加入反应液，实现液相循环。
S2打开光源1。
S3从圆柱体锥形反应塔3上部加入固体催化剂，经过多级挡板的静态混合能够充分与反应液接触，当催化剂通过催化剂悬浊液出口10流入催化剂沉降槽11中，并在催化剂沉降槽11底部沉降，打开催化剂沉降槽11底部阀门，并续加一定量反应液。
S4当催化剂悬浊液液面超过叶片搅拌器14时，打开叶片搅拌器14，待催化剂悬浊液搅拌均匀，打开泵13，待催化剂悬浊液通过催化剂悬浊液进口9进入圆柱体锥形反应塔3时，停止加入催化剂，实现催化剂悬浊液循环。