卧式光催化化学反应实验装置的制作方法

本实用新型属于光催化反应领域，具体涉及一种光催化水处理的实验装置。

背景技术：

光催化技术由于具有高效、快速、处理过程对环境无害，反应条件温和、容易操作等优点，在空气净化、油污分解、水处理等领域得到了广泛研究。在水处理领域中，一般是以TiO2作为催化剂，将废水中的有机物降解为H2O、CO2、硫酸根离子、磷酸根离子、硝酸根离子、卤素离子等无机小分子，从而达到无机化降解的目的。

现有光催化材料多采用两种形态，一种以粉末形式悬浮于溶液中，另一种负载到多空陶瓷、不锈钢网或玻璃纤维等载体上，由于粉末形式的光催化材料与紫外光无法有效接触，回收困难等问题，在工业应用上，一般是将光催化材料负载到载体上，需要研究不同载体对光催化作用的影响，因此在实验研究中需要经常更换催化载体。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有光催化化学反应装置不易更换光源和催化载体的问题，而提供一种卧式光催化化学反应实验装置。

本实用新型卧式光催化化学反应实验装置包括反应器、多个玻璃管搭载架、多个夹固组件、光源、石英玻璃管和布水器，反应器为长方体箱体，在反应器的一侧宽边箱壁上竖直设置有布水器，在反应器的另一侧宽边箱壁上开有排水口，反应器两侧长边箱壁的壁沿分别向箱体外部延伸形成壁台，沿着长方体箱体的长边方向在每侧壁台的台面分别开有导向槽和定位通孔，玻璃管搭载架搭载在两侧的壁台上并通过紧定螺栓穿过定位通孔固定位置，在玻璃管搭载架的架体上开有至少一个通孔，石英玻璃管倒置搭接在玻璃管搭载架的通孔上，光源置于石英玻璃管内；

所述的夹固组件由两个矩形框架组成，矩形框架的框体顶面的左右两侧分别设置有耳板，在耳板的下板面设置有导向凸起，沿耳板的厚度方向开有螺栓通孔，矩形框架的框体周向上均匀开有多个螺栓通孔，两个矩形框架之间夹持有光催化载体，两个矩形框架通过夹紧螺栓穿过框体上的螺栓通孔相连接(组成夹固组件)，矩形框架搭载在反应器两侧的壁台上，矩形框架上的导向凸起位于导向槽内，固定螺栓穿过耳板上的螺栓通孔和壁台上的定位通孔固定矩形框架的位置。

本实用新型卧式光催化化学反应实验装置主要用于光催化水处理的模拟实验，光催化载体夹持在两个矩形框架之间，夹固组件搭接在反应器两侧的壁台之间，光源置于石英玻璃管内也搭接在反应器两侧的壁台之间，这种搭接结构便于从反应器中取出夹固组件或者更换光源。在壁台上的导向槽内可调控光源和光催化载体之间的距离。

本实用新型卧式光催化化学反应实验装置的结构简单，安装方便，通过夹固组件加载不同材质结构的光催化载体，也便于更换光催化载体，该光催化化学反应实验装置适用于实验研究和小规模水处理净化。

附图说明

图1为本实用新型卧式光催化化学反应实验装置的结构示意图；

图2为卧式光催化化学反应实验装置的俯视结构示意图；

图3为矩形框架的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式卧式光催化化学反应实验装置包括反应器1、多个玻璃管搭载架2、多个夹固组件3、光源4、石英玻璃管5和布水器6，反应器1为长方体箱体，在反应器1的一侧宽边箱壁1-1上竖直设置有布水器6，在反应器1的另一侧宽边箱壁1-1上开有排水口，反应器1两侧长边箱壁的壁沿分别向箱体外部延伸形成壁台7，沿着长方体箱体的长边方向在每侧壁台7的台面分别开有导向槽7-2和定位通孔7-1，玻璃管搭载架2搭载在两侧的壁台7上并通过紧定螺栓穿过定位通孔7-1固定位置，在玻璃管搭载架2的架体上开有至少一个通孔，石英玻璃管5倒置搭接在玻璃管搭载架2的通孔上，光源4置于石英玻璃管5内；

所述的夹固组件3由两个矩形框架3-1组成，矩形框架3-1的框体顶面的左右两侧分别设置有耳板3-2，在耳板3-2的下板面设置有导向凸起3-3，沿耳板3-2的厚度方向开有螺栓通孔，矩形框架3-1的框体周向上均匀开有多个螺栓通孔，两个矩形框架3-1之间夹持有光催化载体，两个矩形框架3-1通过夹紧螺栓8穿过框体上的螺栓通孔相连接(组成夹固组件3)，矩形框架3-1搭载在反应器1两侧的壁台7上，矩形框架3-1上的导向凸起3-3位于导向槽7-2内，固定螺栓3-4穿过耳板3-2上的螺栓通孔和壁台7上的定位通孔7-1固定矩形框架3-1的位置。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述的光源4为紫外灯。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是矩形框架3-1的长×宽为(200mm～1000mm)×(200mm～1000mm)。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是光催化载体的厚度为5～50mm。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是在玻璃管搭载架2的架体上开有2～4个通孔。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是光催化载体为不锈钢网或陶瓷蜂窝板。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是在反应器1的底部设置有曝气装置。

实施例：本实施例卧式光催化化学反应实验装置包括反应器1、多个玻璃管搭载架2、多个夹固组件3、光源4、石英玻璃管5和布水器6，反应器1为长方体箱体，在反应器1的一侧宽边箱壁1-1上竖直设置有布水器6，在反应器1的另一侧宽边箱壁1-1上开有排水口，反应器1两侧长边箱壁的壁沿分别向箱体外部延伸形成壁台7，沿着长方体箱体的长边方向在每侧壁台7的台面分别开有导向槽7-2和定位通孔7-1，玻璃管搭载架2搭载在两侧的壁台7上并通过紧定螺栓穿过定位通孔7-1固定位置，在玻璃管搭载架2的架体上开有两个通孔，石英玻璃管5倒置搭接在玻璃管搭载架2的通孔上，光源4置于石英玻璃管5内；

所述的夹固组件3由两个矩形框架3-1组成，矩形框架3-1的框体顶面的左右两侧分别设置有耳板3-2，在耳板3-2的下板面设置有导向凸起3-3，沿耳板3-2的厚度方向开有螺栓通孔，矩形框架3-1的框体周向上均匀开有多个螺栓通孔，两个矩形框架3-1之间夹持有光催化载体，两个矩形框架3-1通过夹紧螺栓8穿过框体上的螺栓通孔相连接组成夹固组件3，矩形框架3-1搭载在反应器1两侧的壁台7上，矩形框架3-1上的导向凸起3-3位于导向槽7-2内，固定螺栓3-4穿过耳板3-2上的螺栓通孔和壁台7上的定位通孔7-1固定矩形框架3-1的位置。

本实施例沿反应器的长边方向在壁台表面刻有刻度。

本实施例卧式光催化化学反应实验装置的应用过程：光催化载体设置在夹固组件的两个矩形框架之间，通过夹紧螺栓连接两个矩形框架并夹载光催化载体，夹固组件放置在反应器两侧的壁台之间，矩形框架耳板下板面的导向凸起置于壁台的导向槽内，紧定螺栓穿过壁台的定位通孔和耳板上的螺栓通孔以固定夹固组件的位置。玻璃管搭载架放置在反应器两侧的壁台之间并通过紧定螺栓固定位置；石英玻璃管倒置在玻璃管搭载架的通孔上，光源放入石英玻璃管中，原水通过布水器进入反应器中，开启紫外灯光源，使光催化载体上的TiO2光催化剂发生光催化反应进行污水处理。