光催化反应器的分类

光催化反应器的分类光催化反应器按光源的照射方式可分为非聚集式反应器和聚集式反应器!非聚集式反应器可以采用电光 源,也可以采用太阳光源,光源大多垂直反应面进行照射!该反应器的优点是结构简单、操作方便,缺点是用电光源的反应器运行费用过高,而用太阳光的反应器则反应速率较慢!聚集式反应器以太阳光作为光源,一般采用抛物槽或抛物面收集器来聚集太阳光并辐射在能透过紫外光的中心管上!聚集式反应器能够利用直射和反射的光线,在一定程度上克服了非聚集式反应器的缺点!光催化反应器按催化剂的存在形式又可分为流化床反应器和固定床反应器!在流化床反应器中,催化剂粉末直接或负载在颗粒状载体上后以悬浮态存在于水溶液中,能随待处理液发生翻滚、迁移!在固定床反应器中,催化剂多负载在具有较大连续表面积的载体上,待处理液流过催化剂表面发生反应!流化床反应器结构相对简单,光催化反应器催化剂与污染物接触面积大,但催化剂难以回收,活性成分损失大,而且在水溶液中易于凝聚,因此很难成为一项实用的污水处理技术!固定床反应器操作简单,废水可循环处理,实现了催化与分离一体化,避免了催化剂的分离和回收过程!但在高温烧结过程中催化剂的多孔结构和暴露在外的面积会发生变化,催化剂与液相的有效接触面积较小,催化效率不高!目前,载体的选择和催化剂固定技术已成为固定床反应器研制过程中十分关键的环节!光催化反应器按照反应器的结构和形状又可分为平板型反应器、浅池型反应器、管式反应器和环型反应器(或圆筒型反应器)!还有一些其他类型的光催化反应器,如光学纤维束反应器等!影响光催化反应器效率的因素影响光催化反应器效率的因素很多,如光源(光源强度、波段与光照方式)、催化剂性质(催化剂粒径、类型与载体)、氧化剂种类待处理废液性质(废液的初始浓度组成、CL值、抑制物含量)、温度、废液的流动力学特征和停留时间等因素对反应器的运行都有影响,反应器的整体设计要综合考虑这些因素.光催化反应器的制作方法技术领域:本发明涉及一种光催化反应器,特别是一种能准确模拟各种室内环境条件,用于研究特定条件下室内污染物光催化降解过程的实验仪器,属于室内空气污染净化技术领域。背景技术:室内的建筑装饰材料、家具、装修制作过程中使用的粘合剂、漆料以及日常生活中使用的洗涤剂、化妆品等化学合成品会向室内放出大量的挥发性有机化合物,包括甲醛、甲苯、氯化物、丙酮、苯酚等,建筑物混凝土防冻剂会释放NH3均不同程度地危害人体健康。二氧化钛光催化技术是治理室内空气污染的研究热点,但是尚无模拟不同室内环境条件下进行光催化反应的仪器,全面系统研究不同污染物降解效果有较多困难,需要开发用于研究室内空气污染物治理技术的光催化反应器。光催化反应器是光催化分解和去除有害气体的场所,设计反应器必须考虑以下因素物质的质量传递与混匀、反应物与催化剂的接触效果、流动方式、反应动力学、催化剂的安装方便、温度易控制等,此外还必须考虑光源有效辐射区域等重要因素。为了减小反应器的体积,还要求单位体积的反应器提供尽可能大的安装催化剂的空间,但同时还要考虑到能够使催化剂最大限度的吸收光子,这就要求反应器必须能提供尽可能大的而且能被光照射的内表面积。国外已有的类似仪器设计比较简单,模拟的条件单一,无法满足国内研究工作的需要,国内尚无此类产品。发明内容本发明是在参考了国外类似仪器的基础上进行的专门设计,可以实现控制温度、湿度、光强、污染物种类和浓度,模拟各种复杂的室内环境条件,充分满足研究室内气态污染物的光催化降解过程的需要。本发明的技术方案光催化反应器,为聚光式固定床负载型,外形为瓶状,包括灯腔、反应腔及封盖三部分,其特点在于反应腔位于下部,上部为封盖,中间用固定夹和将二者紧密固定,灯腔从封盖上方中部的灯腔接口插入封盖和反应腔内部,紫外灯插入灯腔中部。本发明的有益效果该反应器综合了固定床反应器和聚光式反应器的特点,连续表面积大,光效率高。可以实现控制温度、湿度、光强、污染物种类和浓度,模拟各种复杂的室内环境条件,充分满足研究室内气态污染物的光催化降解过程的需要。


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