一种光催化二氧化碳制甲醇的实验装置的制作方法

本实用新型属于光催化技术领域，涉及一种光催化反应实验装置，进一步涉及一种分三路利用隔膜水泵抽吸反应装置筒体下部液体及固体催化剂并以切圆形式喷回反应装置筒体中的光催化二氧化碳制甲醇实验装置。

背景技术：

在光催化反应中需使用催化剂进行催化反应，催化剂颗粒尽管很小，但若没有液体的循环，仅采用磁力搅拌器进行搅拌，实验证明在重力的作用下还是会有较多的固体颗粒沉降在容器底部，而紫外光在容器内部分布不均匀，在接近液体底部的部分紫外光较弱，反应强度较低，因此很大一部分催化剂并未得到有效利用，从而导致光催化效率的低下。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有实验装置的不足，提供一种光催化二氧化碳制甲醇的实验装置，从反应装置筒体底部通出三根橡胶管，利用隔膜水泵由抽液口将反应筒底部的液体及催化剂颗粒吸入，并由筒体上部以切圆形式由渐缩喷管喷入筒体，其能使催化剂在反应液中分布更加均匀，并能在喷入液体时将液面上部的二氧化碳鼓入反应液中，使气液接触面积更大，反应更加理想。

本实用新型解决所述技术问题的方案是：

一种光催化二氧化碳制甲醇的实验装置，包括反应装置筒体1，设置在反应装置筒体1上的出气口2、抽液口3、液体循环管口4及液体取样口5；设置在反应装置筒体1内并与反应装置筒体1连接的紫光灯放置筒6，紫光灯放置在紫光灯放置筒6中心的空心圆柱形圆筒内；所述液体循环管口4中插入渐缩喷管，直径由外向内递减，内部为喷口。

所述反应装置筒体1与紫光灯放置筒6利用圆形法兰盘连接，连接使用M8六角全螺栓，在圆形法兰盘上均匀布置，数目为10个。

所述液体循环管口4为三个，其轴线与反应装置筒体1轴向夹角为60°，三个液体循环管口4轴线为同一圆的切线，所切圆直径为120mm。

所述液体循环管口4中插入的渐缩喷管喷口直径为2～3mm，将由泵出口流出的液体流速增大4～8倍。

所述液体取样口5处采用G20取样阀。

所述反应装置筒体1和紫光灯放置筒6均采用有机玻璃材料。

本实用新型的突出效果是：

与现有技术相比，其除使用磁力搅拌器进行搅拌以外，从反应筒筒体底部的三处抽液口通出三根橡胶管，利用隔膜水泵将反应筒底部的液体及催化剂颗粒吸入从上部以切圆形式由渐缩喷管二次喷入反应容器内，可以将沉积在容器底部的催化剂颗粒以更高的流速和更好的混合度重新泵入容器中，具有非常强烈的扰动作用，其能使催化剂在反应液中分布更加均匀，且喷回的液体在冲击容器内部液体时会鼓入大量气泡，从而增大了气液接触面，使反应更加理想。

附图说明

图1是本实用新型反应装置筒体结构示意图。

图2是本实用新型反应装置筒体俯视图。

图3是本实用新型液体循环管口处剖视图。

图4是本实用新型紫光灯放置筒结构示意图。

图5是本实用新型紫光灯放置筒与反应装置筒体配合示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型一种光催化二氧化碳制甲醇的实验装置，包括反应装置筒体1，设置在反应装置筒体1上的出气口2、抽液口3、液体循环管口4及液体取样口5；设置在反应装置筒体1内并与反应装置筒体1连接的紫光灯放置筒6，紫光灯放置在紫光灯放置筒6中心的空心圆柱形圆筒内。

所述反应装置筒体1与紫光灯放置筒6利用圆形法兰盘连接，连接使用M8六角全螺栓，在圆形法兰盘上均匀布置，数目为10个。

所述液体循环管口轴线与反应装置筒体1轴向夹角为60°，三个液体循环管口轴线为同一圆的切线，所切圆直径为120mm。

本实施例中的反应装置筒体1及紫光灯放置筒6均采用有机玻璃材料，材料透明可观测到内部液体及催化剂情况。

本实施例中的抽液口3、液体循环管口4及液体取样口5均采用ABS塑料材料，其流动摩擦力小，可大大减小流体阻力和泵的马力，抗冲击性能好，有良好的机械强度和较高的冲击韧性，在遭受突然袭击时仅发生韧性变形。

本实用新型的工作原理为：通过混合二氧化碳和水及相关催化剂进行催化反应，反应生成甲醇；首先在反应容器中加入水，将催化剂加入已加好的水中并通入二氧化碳进行反应；由于重力作用催化剂固体颗粒会发生沉降，到达容器底部；此时从反应装置筒体1底部通出三根橡胶管，利用隔膜水泵由抽液口3将反应筒底部的液体及催化剂颗粒吸入，并由筒体上部以切圆形式由液体循环管口4内的渐缩喷管喷入筒体，其能使催化剂在反应液中分布更加均匀，并能在喷入液体时将液面上部的二氧化碳鼓入反应液中，使气液接触面积更大，反应更加理想，使用磁力搅拌器不断搅拌使喷入的液体与容器内液体混合均匀；所述三根橡胶管连接的渐缩喷管喷口直径为2～3mm，可将由泵出口流出的液体流速增大4～8倍。三根渐缩喷管经过一次弯折，三个喷口喷出的液体方向呈切圆状。

本实施例由于采用将反应液及催化剂颗粒由液体下部抽出再以切圆形式喷入反应装置筒体中，使得催化剂在反应液中分布更加均匀，提高反应效率，且可在喷入过程中将上部二氧化碳鼓入反应液中，增大气液接触面。

最后，以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。