一种光催化反应装置论文和设计-王哲

全文摘要

一种光催化反应装置，公开了一种对含铬废水进行光催化反应处理的反应装置，包括带有进水口和出水口的圆筒状罐体，所述罐体内设置有多孔陶瓷和紫外灯，所述多孔陶瓷的表面和孔壁上覆盖有负载TiO2颗粒的薄膜，设置在罐体内的底部，由支架进行支撑，紫外灯均匀悬挂在罐体内，所述出水口设置在罐体的上部，与罐体内连通，进水口设置在罐体上部，连接有进水管道，进水管道连通到罐体的底部，罐体内底部设置有与进水管道连通的分布通道和与分布通道连通的分布板，进水通过分布板进入到罐体内。本实用新型结构新颖，构思巧妙，特定的构造能够有效的增大光催化剂与废水的接触面积，光催化效率高，降解效果好。

主设计要求

1.一种光催化反应装置，包括带有进水口和出水口的圆筒状罐体，其特征在于：所述罐体内设置有多孔陶瓷和紫外灯，所述多孔陶瓷的表面和孔壁上覆盖有负载TiO2颗粒的薄膜，设置在罐体内的底部，由支架进行支撑，紫外灯均匀悬挂在罐体内，所述出水口设置在罐体的上部，与罐体内连通，进水口设置在罐体上部，连接有进水管道，进水管道连通到罐体的底部，罐体内底部设置有与进水管道连通的分布通道和与分布通道连通的分布板，进水通过分布板进入到罐体内。

设计方案

1.一种光催化反应装置，包括带有进水口和出水口的圆筒状罐体，其特征在于：所述罐体内设置有多孔陶瓷和紫外灯，所述多孔陶瓷的表面和孔壁上覆盖有负载TiO_{2<\/sub>颗粒的薄膜，设置在罐体内的底部，由支架进行支撑，紫外灯均匀悬挂在罐体内，所述出水口设置在罐体的上部，与罐体内连通，进水口设置在罐体上部，连接有进水管道，进水管道连通到罐体的底部，罐体内底部设置有与进水管道连通的分布通道和与分布通道连通的分布板，进水通过分布板进入到罐体内。}

2.根据权利要求1所述的光催化反应装置，其特征在于：所述进水管道设置在罐体的外侧，并于罐体底部穿过罐体壁连通到罐体内的分布通道。

3.根据权利要求2所述的光催化反应装置，其特征在于：所述进水管道与分布通道的连接处设置有阀门，阀门为单向阀。

4.根据权利要求1所述的光催化反应装置，其特征在于：所述支架为环状，嵌设在罐体内的底部，位于分布板上方，支撑起多孔陶瓷的边缘。

5.根据权利要求1所述的光催化反应装置，其特征在于：所述支架可替换为网状或格栅状，设置在罐体内的底部，位于分布板上方，托起整个多孔陶瓷。

6.根据权利要求1所述的光催化反应装置，其特征在于：所述紫外灯固定安装在罐体内，包括灯架、灯座和灯体，灯架固定在罐体顶部，设置有若干个位置来固定灯座，灯体为长管状，灯体的一端固定在灯座内，并通过灯座固定设置在灯架上。

7.根据权利要求6所述的光催化反应装置，其特征在于：所述灯架上安装的灯座有六个，包括内外两个环状分布，内环或外环分别设置三个，内环与外环上的灯座交错设置，内环的灯座高于外环的灯座。

8.根据权利要求1所述的光催化反应装置，其特征在于：所述多孔陶瓷为粉煤灰多孔陶瓷。

9.根据权利要求1所述的光催化反应装置，其特征在于：所述出水口的最高点低于进水口的最低点。

10.根据权利要求1所述的光催化反应装置，其特征在于：所述罐体下部、多孔陶瓷的上方开设有取样口，与罐体内相连通，取样口处设置有阀门。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体是一种对含铬废水进行光催化反应处理的反应装置。

背景技术

工业废水，特别是含铬的工业废水，未经处理进行排放，不仅仅会对环境造成难以消除的污染，还会通过消化道、呼吸道、皮肤或粘膜侵入人体，同时铬化合物以蒸汽或粉尘的方式进入人体组织中，会引起鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、类似哮喘的肺部病变等严重影响人体健康的症状。

对含铬废水进行处理的工艺中，利用光催化剂TiO_{2<\/sub>进行光催化降解是一种重要手段之一。现有的光催化反应器采用的光催化剂体系，均存在着光催化效率不高或者回收不便等问题。如光催化剂涂层板或器壁，接触光催化剂的表面积有限，使得水处理量受到限制；光催化剂悬浮体系反应效率高，但稳定性差，容易中毒，并且需要配套复杂的回收装置才能实现连续工作；粉体催化剂反应效率高，分离回收更加困难，这都给光催化水处理工艺的广泛应用带来阻碍。}

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提出一种光催化反应效率高、光催化剂无损耗、对废水无不利影响的光催化反应装置。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，

一种光催化反应装置，包括带有进水口和出水口的圆筒状罐体，在本实用新型中，所述罐体内设置有多孔陶瓷和紫外灯，所述多孔陶瓷的表面和孔壁上覆盖有负载TiO_{2<\/sub>颗粒的薄膜，设置在罐体内的底部，由支架进行支撑，紫外灯均匀悬挂在罐体内，所述出水口设置在罐体的上部，与罐体内连通，进水口设置在罐体上部，连接有进水管道，进水管道连通到罐体的底部，罐体内底部设置有与进水管道连通的分布通道和与分布通道连通的分布板，进水通过分布板进入到罐体内。}

在本实用新型中，所述进水管道设置在罐体的外侧，并于罐体底部穿过罐体壁连通到罐体内的分布通道。

进一步的，所述进水管道与分布通道的连接处设置有阀门，阀门为单向阀。

在本实用新型中，所述支架为环状，嵌设在罐体内的底部，位于分布板上方，支撑起多孔陶瓷的边缘。

在本实用新型中，所述支架可替换为网状或格栅状，设置在罐体内的底部，位于分布板上方，托起整个多孔陶瓷。

在本实用新型中，所述紫外灯固定安装在罐体内，包括灯架、灯座和灯体，灯架固定在罐体顶部，设置有若干个位置来固定灯座，灯体为长管状，灯体的一端固定在灯座内，并通过灯座固定设置在灯架上。

进一步的，所述灯架上安装的灯座有六个，包括内外两个环状分布，内环或外环分别设置三个，内环与外环上的灯座交错设置，内环的灯座高于外环的灯座。

在本实用新型中，所述多孔陶瓷为粉煤灰多孔陶瓷，生产成本低，对负载有TiO_{2<\/sub>颗粒的薄膜的附着能力强。}

在本实用新型中，所述出水口的最高点低于进水口的最低点，便于出水，并防止进水管道的单向阀压力过大。

在本实用新型中，所述罐体下部、多孔陶瓷的上方开设有取样口，与罐体内相连通，取样口处设置有阀门。

在本实用新型中，光催化原理是基于光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原能力而净化污染物，为了提高光催化剂TiO_{2<\/sub>的反应效率，提高其与废水的接触面积是更好的办法，本实用新型所述的多孔陶瓷由粉煤灰制得，多孔陶瓷内的孔洞和颗粒堆积形成的粗糙表面与TiO_{2<\/sub>结合在一起，使得带有TiO_{2<\/sub>的多孔陶瓷表面与废水有着更多的接触面积；同时，从罐体的底部进水，分布式进水也进一步的促进了废水与多孔陶瓷的接触，这都能够有效的增加光催化反应的活性，提高光催化效率。}}}

与现有技术相比，本实用新型结构新颖，构思巧妙，多孔陶瓷上覆盖有负载光催化剂TiO_{2<\/sub>颗粒的薄膜能够有效的增大光催化剂与废水的接触面积，提高光催化效率，底部的分布式进水进一步的促进了废水与多孔陶瓷的接触，另外，特定的紫外灯布置使得灯体稳固不摇晃，紫外光照更加均匀，光催化效率高，降解效果好。}

附图说明

图1 为本实用新型的整体结构示意图；

图2 为本实用新型的紫外灯结构示意图；

图3 为本实用新型的紫外灯灯架结构示意图。

图中：罐体1、进水口2、进水管道3、出水口4、取样口5、多孔陶瓷6、紫外灯7、支架8、分布板9、分布通道10、阀门11、灯体12、灯座13、灯架14。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

参见图1所示的光催化反应器装置，包括带有进水口2和出水口4的罐体1，罐体1内设置有多孔陶瓷6和紫外灯7，多孔陶瓷6的表面和孔壁上覆盖有负载TiO_{2<\/sub>颗粒的薄膜，设置在罐体1内的底部，由支架8进行支撑，支架8为环状，嵌设在罐体1内的底部，支撑起多孔陶瓷6的边缘，紫外灯7均匀悬挂在罐体1内，包括灯架14、灯座13和灯体12，灯架14固定在罐体1顶部，设置有若干个位置来固定灯座13，灯体12为长管状，灯体12的一端固定在灯座13内，并通过灯座13固定设置在灯架14上，灯架14上安装的灯座13有六个，包括内外两个环状分布，内环或外环分别设置三个，内环与外环上的灯座13交错设置，内环的灯座13高于外环的灯座13；所述出水口4设置在罐体1的上部，与罐体1内连通，进水口2设置在罐体1上部，连接有进水管道3，进水管道3连通到罐体1的底部，罐体1内底部设置有与进水管道3连通的分布通道10和与分布通道10连通的分布板9，进水通过分布板9进入到罐体1内，进水管道3设置在罐体1的外侧，并于罐体1底部穿过罐体1壁连通到罐体1内的分布通道10；所述罐体1下部、多孔陶瓷6的上方开设有取样口5，与罐体1内相连通。}

在本实用新型中，所述进水管道3与分布通道10的连接处设置有阀门11，该处阀门为单向阀，所述取样口处设置有阀门11。

在本实用新型中，所述多孔陶瓷为粉煤灰多孔陶瓷，生产成本低，对负载有TiO_{2<\/sub>颗粒的薄膜的附着能力强。}

本实用新型所述的光催化反应装置应用于废水处理时，含铬废水从进水口2流经进水管道3和分布通道10，由分布板9送入到罐体1内，冲刷到多孔陶瓷6上，此时，在紫外灯7的照射下，在多孔陶瓷6上光催化剂的催化作用下，废水中的Cr^{6+<\/sup>离子及其它杂质被氧化，从而实现对废水的处理，处理完成后的废水从出水口4排出罐体1，一些悬浊物或其它沉淀物被冲刷到多孔陶瓷6表面，从取样口5排出罐体1。}

因此，结合上述构造和工作过程可以发现，本实用新型结构新颖，构思巧妙，特定的构造能够有效的增大光催化剂与废水的接触面积，光催化效率高，降解效果好。

设计图

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主设计要求

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设计说明书

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