專利名稱：光催化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光催化反應(yīng)器，特別是一種能準(zhǔn)確模擬各種室內(nèi)環(huán)境條件，用于研究特定條件下室內(nèi)污染物光催化降解過程的實(shí)驗(yàn)儀器，屬于室內(nèi)空氣污染凈化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
室內(nèi)的建筑裝飾材料、家具、裝修制作過程中使用的粘合劑、漆料以及日常生活中使用的洗滌劑、化妝品等化學(xué)合成品會向室內(nèi)放出大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物，包括甲醛、甲苯、氯化物、丙酮、苯酚等，建筑物混凝土防凍劑會釋放NH3均不同程度地危害人體健康。二氧化鈦光催化技術(shù)是治理室內(nèi)空氣污染的研究熱點(diǎn)，但是尚無模擬不同室內(nèi)環(huán)境條件下進(jìn)行光催化反應(yīng)的儀器，全面系統(tǒng)研究不同污染物降解效果有較多困難，需要開發(fā)用于研究室內(nèi)空氣污染物治理技術(shù)的光催化反應(yīng)器。
光催化反應(yīng)器是光催化分解和去除有害氣體的場所，設(shè)計(jì)反應(yīng)器必須考慮以下因素物質(zhì)的質(zhì)量傳遞與混勻、反應(yīng)物與催化劑的接觸效果、流動方式、反應(yīng)動力學(xué)、催化劑的安裝方便、溫度易控制等，此外還必須考慮光源有效輻射區(qū)域等重要因素。為了減小反應(yīng)器的體積，還要求單位體積的反應(yīng)器提供盡可能大的安裝催化劑的空間，但同時還要考慮到能夠使催化劑最大限度的吸收光子，這就要求反應(yīng)器必須能提供盡可能大的而且能被光照射的內(nèi)表面積。國外已有的類似儀器設(shè)計(jì)比較簡單，模擬的條件單一，無法滿足國內(nèi)研究工作的需要，國內(nèi)尚無此類產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是在參考了國外類似儀器的基礎(chǔ)上進(jìn)行的專門設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)控制溫度、濕度、光強(qiáng)、污染物種類和濃度，模擬各種復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境條件，充分滿足研究室內(nèi)氣態(tài)污染物的光催化降解過程的需要。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案光催化反應(yīng)器，為聚光式固定床負(fù)載型，外形為瓶狀，包括燈腔、反應(yīng)腔及封蓋三部分，其特點(diǎn)在于反應(yīng)腔位于下部，上部為封蓋，中間用固定夾和將二者緊密固定，燈腔從封蓋上方中部的燈腔接口插入封蓋和反應(yīng)腔內(nèi)部，紫外燈插入燈腔中部。
本實(shí)用新型的有益效果該反應(yīng)器綜合了固定床反應(yīng)器和聚光式反應(yīng)器的特點(diǎn)，連續(xù)表面積大，光效率高。可以實(shí)現(xiàn)控制溫度、濕度、光強(qiáng)、污染物種類和濃度，模擬各種復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境條件，充分滿足研究室內(nèi)氣態(tài)污染物的光催化降解過程的需要。


圖1光催化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖圖中1、干潔空氣進(jìn)氣口；2、反應(yīng)腔；3、固定夾；4、密閉封蓋；5、氣態(tài)污染物進(jìn)氣口；6、燈腔；7、冷凝水進(jìn)口；8、紫外燈；9、冷凝水出口；10、燈腔接口；11、氣態(tài)污染物進(jìn)氣口；12、固定夾；13、TiO2薄膜材料；14、氣體出口；15、燈腔夾層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明光催化反應(yīng)器，為聚光式固定床負(fù)載型，外形為瓶狀，包括燈腔、反應(yīng)腔及封蓋三部分，其特點(diǎn)在于反應(yīng)腔2位于下部，上部為封蓋4，中間用固定夾3和12將二者緊密固定，燈腔從封蓋上方中部的燈腔接口10插入封蓋4和反應(yīng)腔2內(nèi)部，紫外燈8插入燈腔6中部。
反應(yīng)腔2下部有干潔空氣進(jìn)氣口1和氣體出口14，密閉封蓋上有氣態(tài)污染物進(jìn)氣口5和氣態(tài)污染物進(jìn)氣口11。
TiO2薄膜材料13固定于反應(yīng)腔2內(nèi)壁，且在干潔空氣進(jìn)氣口1和氣體出口14之上。
帶有夾層15的燈腔6上部左右兩側(cè)有冷凝水進(jìn)口7和冷凝水出口9。
反應(yīng)器整體密封后使干潔空氣經(jīng)進(jìn)氣口1，氣態(tài)污染物經(jīng)進(jìn)氣口5和11進(jìn)入反應(yīng)器，經(jīng)過充分混合后達(dá)到穩(wěn)定濃度，打開反應(yīng)器外的冷凝回流裝置，冷凝水經(jīng)進(jìn)口7進(jìn)入燈腔夾層中，從冷凝水出口9流出，再開啟紫外燈8，開始進(jìn)行模擬室內(nèi)環(huán)境條件下的光催化降解過程；反應(yīng)達(dá)到平衡后，降解處理后的氣體經(jīng)出氣口13進(jìn)入反應(yīng)器外的檢測器。
權(quán)利要求1.光催化反應(yīng)器，為聚光式固定床負(fù)載型，外形為瓶狀，包括燈腔、反應(yīng)腔及封蓋三部分，其特征在于反應(yīng)腔(2)位于下部，上部為封蓋(4)，中間用固定夾(3)和(12)將二者緊密固定，燈腔從封蓋上方中部的燈腔接口(10)插入封蓋(4)和反應(yīng)腔(2)內(nèi)部，紫外燈(8)插入燈腔(6)中部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)腔(2)下部有干潔空氣進(jìn)氣口(1)和氣體出口(14)，密閉封蓋上有氣態(tài)污染物進(jìn)氣口(5)和氣態(tài)污染物進(jìn)氣口(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化反應(yīng)器，其特征在于TiO2薄膜材料(13)固定于反應(yīng)腔(2)內(nèi)壁，且在干潔空氣進(jìn)氣口(1)和氣體出口(14)之上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化反應(yīng)器，其特征在于帶有夾層(15)的燈腔(6)上部左右兩側(cè)有冷凝水進(jìn)口(7)和冷凝水出口(9)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光催化反應(yīng)器，特別是一種能準(zhǔn)確模擬各種室內(nèi)環(huán)境條件，用于研究特定條件下室內(nèi)污染物光催化降解過程的實(shí)驗(yàn)儀器，屬于室內(nèi)空氣污染凈化技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型技術(shù)方案聚光式固定床負(fù)載型，外形為瓶狀，包括燈腔、反應(yīng)腔及封蓋三部分，其特點(diǎn)在于反應(yīng)腔位于下部，上部為封蓋，中間用固定夾和將二者緊密固定，燈腔從封蓋上方中部的燈腔接口插入封蓋和反應(yīng)腔內(nèi)部，紫外燈插入燈腔中部。本實(shí)用新型的有益效果該反應(yīng)器綜合了固定床反應(yīng)器和聚光式反應(yīng)器的特點(diǎn)，連續(xù)表面積大，光效率高。可以實(shí)現(xiàn)控制溫度、濕度、光強(qiáng)、污染物種類和濃度，模擬各種復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境條件，充分滿足研究室內(nèi)氣態(tài)污染物的光催化降解過程的需要。
文檔編號B01J19/10GK2838741SQ200520026548
公開日2006年11月22日 申請日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者白志鵬, 王宗爽, 游 燕, 郭婷, 羅曉 申請人:南開大學(xué)