CN102553509A - 一种光催化反应装置及其应用 - Google Patents

一种光催化反应装置及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN102553509A
CN102553509A CN2012100329486A CN201210032948A CN102553509A CN 102553509 A CN102553509 A CN 102553509A CN 2012100329486 A CN2012100329486 A CN 2012100329486A CN 201210032948 A CN201210032948 A CN 201210032948A CN 102553509 A CN102553509 A CN 102553509A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylindrical shell
netted cylindrical
netted
cylindrical body
reaction device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012100329486A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102553509B (zh
Inventor
丁叶民
马建锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUXI ZHONGOU ENVRIONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD.
Original Assignee
JIANGSU XINGCHEN ENVIRONMENTAL PROTECTION GROUP CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU XINGCHEN ENVIRONMENTAL PROTECTION GROUP CO Ltd filed Critical JIANGSU XINGCHEN ENVIRONMENTAL PROTECTION GROUP CO Ltd
Priority to CN201210032948.6A priority Critical patent/CN102553509B/zh
Publication of CN102553509A publication Critical patent/CN102553509A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102553509B publication Critical patent/CN102553509B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光催化反应装置及其应用，该装置包括至少一层网状筒体，所述网状筒体的表面负载有TiO2涂层，所述网状筒体的两端均设有网状封头和空心轴，所述的空心轴内套有石英管，所述的石英管内设有紫外光源，所述的网状筒体轴向水平设置，且所述网状筒体的上部设有反光罩。装置网状筒体连续滚动，可以形成较薄的液膜；锥台型网状筒体，有利于液体流动形成液膜，而不是水滴，紫外光源置于锥体内部可以保证激发光不流失浪费。用于处理废水效果显著。

Description

一种光催化反应装置及其应用
技术领域
本发明属于环境保护中污水处理技术领域，涉及一种光催化反应装置及其应用。
背景技术
传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题，污水治理一直得不到好的解决。纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。1972年，A.Fujishima和K.Honda在n型半导体TiO2电极上发现了水的光电催化分解作用，TiO2氧化活性较高，化学稳定性好，对人体无毒害，成本低，无污染，应用范围广，因而最受重视，是目前应用最广泛的纳米光催化材料，也是最具有开发前途的绿色环保型催化剂。
研究表明，纳米TiO2能处理多种有毒化合物，可以将水中的烃类、卤代烃、酸、表面活性剂、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂、木材防腐剂和燃料油等很快地完全氧化为CO2、H2O等无害物质。但到目前为止纳米光催化TiO2技术仍未在废水处理方面得到广泛应用，主要是因为纳米颗粒分离困难，没有简单适用的处理设备。
通过纳米颗粒在载体表面负载，可以解决颗粒分离的问题。但负载有纳米颗粒的载体浸泡于水中的时候，激发光必须透过较厚(往往是数厘米以上)的溶液才能照射到催化剂上。而事实上，无论是在紫外光区还是可见光区，有机物溶液(尤其是带色有机物废水)都会有不同程度的光吸收，这势必会引起激发光不同程度的光损失，使得到达催化剂表面的光强度下降，从而使得光生电子和空穴的产率下降，最终使得污染物的降解效率降低。
专利CN100509639C公开了一种斜板式光电催化反应器，可以获得较好的水相薄膜促进光催化反应，但灯置于斜板外侧，会有光的损失。同样，CN101774661A，CN102030387A，CN101993129A几个专利公开的方法都是将激发光源放置于催化剂负载板的侧面，会有光能的损失。为了提高降解效率，只能提高激发光源的功率，这样就增加了运行能耗。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种光催化反应装置。该装置的网状筒体轴向水平放置，使该网状筒体的下半部分置于待处理污水中，连续滚动，可以在网状筒体上形成较薄的液膜，网状筒体呈锥台形，有利于液体流动，网状筒体有多层，网状筒体的上部设有反光罩，以充分利用紫外光，并使得网状筒体的内外面都可以参与催化反应，扩大了反应面积。
本发明的另一目的在于提供一种光催化反应装置在污水处理中的应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种光催化反应装置，包括至少一层网状筒体，所述网状筒体的表面负载有TiO2涂层，所述网状筒体的两端均设有网状封头和空心轴，所述的空心轴内套有石英管，所述的石英管内设有紫外光源，所述的网状筒体轴向水平设置，且所述网状筒体的上部设有反光罩。所述反光罩罩住网状筒体的上部，没有被反光罩罩住的网状筒体的其余部分浸没在待处理的废水中。优选的反光罩罩住网状筒体的上半部分，网状筒体的下半部分浸没在待处理的废水中。
上述的光催化反应装置，其在于所述的网状筒体为锥台形，所述反光罩的形状与所述网状筒体的上部形状相吻合。锥台型网状筒体侧面的倾斜角度α为10°～20°。
上述的光催化反应装置，其在于所述的网状筒体为1～6层。优选为2～4层。更进一步优选为3层。
上述的光催化反应装置，其在于所述反光罩的内侧为镜面或涂有反光材料。
上述光催化反应装置在污水处理中的应用。
操作时，将网状筒体轴向水平设置在污水池中，将网状筒体的下半部分的尽量多的浸没在待处理污水中，打开紫外灯，由电机带动空心轴和网状筒体转动，转速在25～30转/分钟，网状筒体为多层时，各层的网状筒体可以以相同的速度转动，或通过多个电机或一个电机带动变速齿轮以不同的速度转动。
本发明的有益效果是：
装置的网状筒体连续滚动，可以形成较薄的液膜；锥台形网状筒体有利于液体流动形成液膜，而不是水滴，紫外光源置于网状筒体内部可以保证激发光不流失浪费。
试验证明：对于含金橙II浓度在100mg/L的废水，经过设有有三层网状筒体的该设备持续处理3h之后的出水金橙II的去除率达90％。
附图说明
图1是本发明装置的的结构示意图。
图2是设有反光罩的网状筒体的示意图。
图3是去除反光罩后网状筒体示意图。
图4是网状筒体内层结构示意图；
图5是反光罩形状示意图。
其中，1-反光罩；2-电机；3-网状筒体；4-网状封头；5-空心轴；6-石英管；7-紫外光源；8-污水池。
具体实施方式
如图1所示，一种光催化反应装置，包括三层锥台形网状筒体3，所述网状筒体3的表面负载有TiO2涂层，所述网状筒体3的两端均设有网状封头4和空心轴5，所述的空心轴5内套有石英管6，所述的石英管6内设有紫外光源7，所述的网状筒体3轴向水平设置，且所述网状筒体3的上部设有反光罩1，所述反光罩1的形状与所述网状筒体3的上部形状相吻合。作为一种优选方案，锥台形网状筒体3侧面的倾斜角度α为10°～20°。所述反光罩1的内侧为镜面或涂有反光材料，可以充分利用紫外光，并使得网状筒体的内外面都可以参与催化反应，扩大了反应面积。优选的反光罩1罩住网状筒体3的上半部分，网状筒体3的下半部分浸没在待处理的废水中。
操作时，将锥台形网状筒体3轴向水平设置在污水池8中，将锥台形网状筒体3的下半部分的尽量多的浸没在待处理废水中，打开紫外灯，由电机2带动空心轴5和网状筒体3转动，转速在25～30转/分钟，网状筒体3为三层，各层的网状筒体3可以以相同的速度转动，或通过多个电机或一个电机带动变速齿轮以不同的速度转动。
装置的网状筒体3连续滚动，可以形成较薄的液膜；锥台形网状筒体3有利于液体流动形成液膜，而不是水滴，紫外光源置于网状筒体3内部可以保证激发光不流失浪费。
试验证明：对于含金橙II浓度在100mg/L的废水，经过设有有三层网状筒体的该设备持续处理3h之后的出水金橙II的去除率达90％。

Claims (7)

1.一种光催化反应装置，其特征在于包括至少一层网状筒体(3)，所述网状筒体(3)的表面负载有TiO2涂层，所述网状筒体(3)的两端均设有网状封头(4)和空心轴(5)，所述的空心轴(5)内套有石英管(6)，所述的石英管(6)内设有紫外光源(7)，所述的网状筒体(3)轴向水平设置，且所述网状筒体(3)的上部设有反光罩(1)。
2.根据权利要求1所述的光催化反应装置，其特征在于所述的网状筒体(3)为锥台形，所述反光罩(1)的形状与所述网状筒体(3)的上部形状相吻合。
3.根据权利要求2所述的光催化反应装置，其特征在于所述网状筒体(3)侧面的倾斜角度α为10°～20°。
4.根据权利要求1或2所述的光催化反应装置，其特征在于所述的网状筒体(3)为1～6层。
5.根据权利要求4所述的光催化反应装置，其特征在于所述的所述的网状筒体(3)为2～4层。
6.根据权利要求1或2所述的光催化反应装置，其特征在于所述反光罩(1)的内侧为镜面或涂有反光材料。
7.权利要求1所述的光催化反应装置在污水处理中的应用。
CN201210032948.6A 2012-02-14 2012-02-14 一种光催化反应装置及其应用 Active CN102553509B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210032948.6A CN102553509B (zh) 2012-02-14 2012-02-14 一种光催化反应装置及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210032948.6A CN102553509B (zh) 2012-02-14 2012-02-14 一种光催化反应装置及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102553509A true CN102553509A (zh) 2012-07-11
CN102553509B CN102553509B (zh) 2014-04-09

Family

ID=46400909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210032948.6A Active CN102553509B (zh) 2012-02-14 2012-02-14 一种光催化反应装置及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102553509B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115253955A (zh) * 2022-08-05 2022-11-01 西安交通大学 一种适用于光热耦合催化的反应装置及其应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1587085A (zh) * 2004-09-09 2005-03-02 天津理工大学 转筒式光催化反应器及其水处理方法
CN1792836A (zh) * 2005-12-27 2006-06-28 上海文华消毒药业科技有限公司 一种钛基纳米级光催化薄膜水处理装置及其制造方法
CN101062800A (zh) * 2007-04-19 2007-10-31 浙江大学 一种光催化污水处理装置
CN101786688A (zh) * 2010-02-04 2010-07-28 山东大学 一种全天候二氧化钛纳米丝光催化污水消毒净化装置
US20100200515A1 (en) * 2009-12-24 2010-08-12 Iranian Academic Center for Education, Culture & Research (ACECR) Treatment of the refinery wastewater by nano particles of tio2
CN202482101U (zh) * 2012-02-14 2012-10-10 江苏星晨环保集团有限公司 一种用于水处理的光催化反应装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1587085A (zh) * 2004-09-09 2005-03-02 天津理工大学 转筒式光催化反应器及其水处理方法
CN1792836A (zh) * 2005-12-27 2006-06-28 上海文华消毒药业科技有限公司 一种钛基纳米级光催化薄膜水处理装置及其制造方法
CN101062800A (zh) * 2007-04-19 2007-10-31 浙江大学 一种光催化污水处理装置
US20100200515A1 (en) * 2009-12-24 2010-08-12 Iranian Academic Center for Education, Culture & Research (ACECR) Treatment of the refinery wastewater by nano particles of tio2
CN101786688A (zh) * 2010-02-04 2010-07-28 山东大学 一种全天候二氧化钛纳米丝光催化污水消毒净化装置
CN202482101U (zh) * 2012-02-14 2012-10-10 江苏星晨环保集团有限公司 一种用于水处理的光催化反应装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115253955A (zh) * 2022-08-05 2022-11-01 西安交通大学 一种适用于光热耦合催化的反应装置及其应用
CN115253955B (zh) * 2022-08-05 2023-11-07 西安交通大学 一种适用于光热耦合催化的反应装置及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN102553509B (zh) 2014-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6524447B1 (en) Apparatus and method for photocatalytic purification and disinfection of water and ultrapure water
CN101224401B (zh) 固定床非均相三维电极光电催化反应器
Kumar et al. Photocatalysis by nanoparticles of titanium dioxide for drinking water purification: a conceptual and state-of-art review
CN104909428B (zh) 一种Ag3PO4/TiO2催化剂与低温等离子体联合处理难生化降解有机废水的装置及方法
CN207659245U (zh) 一种芬顿-光催化膜反应器废水处理装置
Kim et al. Self-rotating photocatalytic system for aqueous Cr (VI) reduction on TiO2 nanotube/Ti mesh substrate
JP2007525314A (ja) バイオリアクタ
EP1434737A1 (en) Apparatus and method for photocatalytic purification and disinfection of water and ultrapure water
CN108911023A (zh) 一种循环式异相光催化氧化处理系统及处理方法
CN202482101U (zh) 一种用于水处理的光催化反应装置
CN207619091U (zh) 一种光催化氧化反应装置
CN202322427U (zh) 一种螺旋管式的污染物光降解装置
CN201082870Y (zh) 污水处理装置
CN110294510A (zh) 一种具有可拆卸光催化模块的水处理装置
CN206219266U (zh) 一种uv‑led光催化薄膜旋转反应装置
CN102515303B (zh) 一种河道有机污染光催化治理装置
CN102502918B (zh) 塔形水处理光催化反应器
CN102491449B (zh) 一种水处理光催化反应装置
Abdelfattah et al. Reduction of COD concentration and complete removal of phenol in industrial wastewater utilizing mesoporous TiO2 nanoparticles under UVA illumination
CN202482102U (zh) 一种用于水处理的改良型光催化反应装置
CN106946313A (zh) 一种利用光催化降解有机污染物的废水处理装置
CN106186543B (zh) 一种双膜式太阳能污水处理装置及其工艺
CN109019761A (zh) 一种光电化学过滤器装置及其应用
CN103420444B (zh) 一种曝气光催化装置
CN102553509B (zh) 一种光催化反应装置及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: WUXI ZHONGOU ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY C

Free format text: FORMER OWNER: JIANGSU XINGCHEN ENVIRONMENTAL PROTECTION GROUP CO., LTD.

Effective date: 20140303

CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Ma Jianfeng

Inventor after: Dai Jianghong

Inventor after: Wu Jieping

Inventor before: Ding Yemin

Inventor before: Ma Jianfeng

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: DING YEMIN MA JIANFENG TO: MA JIANFENG DAI JIANGHONG WU JIEPING

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20140303

Address after: Gaocheng Town, Yixing City, Jiangsu province 214257 Hongqi Road Wuxi City, No. 16

Applicant after: WUXI ZHONGOU ENVRIONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: Gaocheng Town, Yixing City People's Road West, 214257 Jiangsu city of Wuxi province No. 169

Applicant before: Jiangsu Xingchen Environmental Protection Group Co., Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant