CN107413267A - 一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，包括反应箱、置于反应箱内部的灯泡、磁力搅拌器、垫板、石英器皿、转子、磁铁及磁铁支架，所述磁力搅拌器位于反应箱正下方；所述灯泡固定于磁力搅拌器工作台正上方的反应箱内壁；所述垫板、石英器皿、转子从下到上依次放置于磁力搅拌器工作台上；所述磁铁同种磁极相对放置于左右两磁铁支架顶端，所述磁铁支架对称放置于磁力搅拌器工作台两侧；所述磁铁支架高于转子。本发明采用增加垫板的方式削弱磁力搅拌器对转子及磁性光催化剂的影响；另一方面，对称磁铁减小了转子与石英器皿之间的阻力，还对磁性光催化剂产生向上的力，避免磁性光催化剂产生沉积。
Description
技术领域
本发明涉及磁力搅拌光催化领域，具体涉及一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置。
背景技术
光催化技术利用光激发氧化将氧化剂与光辐射相结合,所用光主要为紫外光,可以用于处理污水中CCl4、多氯联苯等难降解物质。光催化氧化法相比于传统氧化法，以无毒、无污染、成本低、效率高、不产生二次污染等特点受到广泛关注，但在实际应用中粉末状光催化剂从悬浮溶液中的回收问题一直以来限制了光催化技术的大规模应用。
目前，针对这个问题已经有了一些解决方法,例如将粉末态磁性材料作为载体与光催化材料结合，大大增加了光催化材料与反应物之间的接触面积。催化过程中的搅拌过程有利于磁性光催化剂在溶液中分散。当以灯泡作为光源时，手动搅拌时搅拌力度和时间难以控制；电动搅拌器上部较大的电机和支架装置刚好位于溶液正上方，不利于灯泡对反应液的垂直照射；相比之下磁力搅拌装置因动力装置处于容器下方而不会对光源照射产生影响，更利于反应的进行。但是磁力搅拌装置在通过磁场带动溶液旋转的同时，也会对溶液中的磁性光催化剂产生影响，增加磁性光催化剂的沉积效应，不利于光催化反应的进行。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，解决了现有光催化反应中磁性光催化剂在悬浮液中因易发生沉积而导致分散程度较差的问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：
一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征在于：包括反应箱、置于反应箱内部的灯泡、磁力搅拌器、垫板、石英器皿、转子、磁铁及磁铁支架，所述磁力搅拌器位于反应箱正下方；所述灯泡固定于磁力搅拌器工作台正上方的反应箱内壁；所述垫板、石英器皿、转子从下到上依次放置于磁力搅拌器工作台上；所述磁铁同种磁极相对放置于左右两磁铁支架顶端，所述磁铁支架对称放置于磁力搅拌器工作台两侧；所述磁铁支架高于转子。
前述的一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征是：所述磁铁支架高度可调节。
前述的一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征是：所述垫板材料为木质或塑料。
前述的一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征是：所述灯泡为汞灯。
前述的一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征是：所述垫板厚度为5-15mm。
前述的一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征是：所述磁铁支架高于磁力搅拌器工作台100-200mm。
本发明所达到的有益效果：
1.本发明采用在磁力搅拌器工作台与石英器皿之间放置了垫板，垫板是木质、塑料等绝磁材料，增加了石英器皿内转子及溶液和磁力搅拌器之间的距离，在磁力搅拌器对转子的有效控制范围之内降低磁场对转子及磁性光催化剂的影响。
2.在磁力搅拌器工作台两侧对称放置两磁铁支架，在工作时，两磁铁通过磁性作用将转子微微抬起，使其悬浮在石英器皿底部，减小了转子在旋转时与石英器皿之间的摩擦阻力；另一方面，两磁铁同样对溶液中的磁性光催化剂施加向上的力，避免其由于重力和磁力搅拌器磁场作用沉积在溶液底部。
3.垫板高度及两磁铁支架高度均可进行调节，能够满足不同的工况要求，且装置操作简单，成本较低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2时本发明磁性光催化剂的受力状态图；
附图中所标记的含义；
1-反应箱；2-灯泡；3-磁力搅拌器；4-垫板；5-石英器皿；6-转子；7-磁铁；8-磁铁支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征在于：包括反应箱1、置于反应箱1内部的灯泡2、磁力搅拌器3、垫板4、石英器皿5、转子6、磁铁7及磁铁支架8，所述磁力搅拌器3位于反应箱1正下方；所述灯泡2固定于磁力搅拌器3工作台正上方的反应箱1内壁；所述垫板4、石英器皿5、转子6从下到上依次放置于磁力搅拌器3工作台上；所述磁铁7同种磁极相对放置于左右两磁铁支架8顶端，所述磁铁支架8对称放置于磁力搅拌器3工作台两侧；所述磁铁支架8高于转子6。
作为一种优选方案：磁铁支架8高度可调节，以适用于不同的工况。
作为一种优选方案：垫板4材料为木质或塑料，垫板4为绝磁材料制成，避免阻碍磁力搅拌器3与转子6之间的磁场。
作为一种优选方案：灯泡2为汞灯。
作为一种优选方案：垫板4厚度为5-15mm。
作为一种优选方案：磁铁支架8高于磁力搅拌器3工作台100-200mm以保证其磁性对转子6及磁性光催化剂能够产生向上的力。
工作时，先将待反应溶液加入至石英器皿5中，再将石英器皿5放置在磁力搅拌器3的工作台的垫板4上，将转子6放入石英器皿5内，打开磁力搅拌器3，最后调整垫板4厚度与磁铁支架8的高度，待转子6微微脱离石英器皿5底部时，便可打开灯泡2开始正常工作。由于要保证量磁铁7对转子6及磁性光催化剂能够产生向上的力，两磁铁7需同种磁极相对放置，还要保证两磁铁7产生磁场力的对称性，两磁铁7需等高且关于石英器皿5对称放置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征在于：包括反应箱(1)、置于反应箱(1)内部的灯泡(2)、磁力搅拌器(3)、垫板(4)、石英器皿(5)、转子(6)、磁铁(7)及磁铁支架(8)，所述磁力搅拌器(3)位于反应箱(1)正下方；所述灯泡(2)固定于磁力搅拌器(3)工作台正上方的反应箱(1)内壁；所述垫板(4)、石英器皿(5)、转子(6)从下到上依次放置于磁力搅拌器(3)工作台上；所述磁铁(7)同种磁极相对放置于左右两磁铁支架(8)顶端，所述磁铁支架(8)对称放置于磁力搅拌器(3)工作台两侧；所述磁铁支架(8)高于转子(6)。
2.根据权利要求1所述的一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征是：所述磁铁支架(8)高度可调节。
3.根据权利要求1所述的一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征是：所述垫板(4)材料为木质或塑料。
4.根据权利要求1所述的一种可提升磁性光催化剂分散程度的磁力搅拌光催化装置，其特征是：所述灯泡(2)为汞灯。
5.根据权利要求1所述的一种，其特征是：所述垫板(4)厚度为5-15mm。
6.根据权利要求1所述的一种，其特征是：所述磁铁支架(8)高于磁力搅拌器(3)工作台100-200mm。
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| CN (1) | CN107413267A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114471303A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-13 | 上海天美科学仪器有限公司 | 一种新型高效便捷的比色皿磁力搅拌器控制系统 |
| CN114602398A (zh) * | 2020-12-07 | 2022-06-10 | 武汉大学 | 用于半导体粉料摩擦催化的磁力转盘 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1927732A (zh) * | 2006-09-21 | 2007-03-14 | 北京科技大学 | 一种利用磁场分散和回收光催化剂的污水处理装置 |
| CN101913680A (zh) * | 2010-08-07 | 2010-12-15 | 太原市恒远化工环保科技有限公司 | 磁稳流化床光催化反应器及其处理难降解有机废水的方法 |
| CN103638856A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-19 | 西北大学 | 磁子悬浮式磁力搅拌器 |
| CN104324646A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-02-04 | 李强 | 外旋式磁力搅拌分液装置 |
| CN106745470A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 环境保护部华南环境科学研究所 | 一种改性粉煤灰沸石负载混合稀土掺杂TiO2催化降解去除蒽的方法 |
-
2017
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1927732A (zh) * | 2006-09-21 | 2007-03-14 | 北京科技大学 | 一种利用磁场分散和回收光催化剂的污水处理装置 |
| CN101913680A (zh) * | 2010-08-07 | 2010-12-15 | 太原市恒远化工环保科技有限公司 | 磁稳流化床光催化反应器及其处理难降解有机废水的方法 |
| CN103638856A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-19 | 西北大学 | 磁子悬浮式磁力搅拌器 |
| CN104324646A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-02-04 | 李强 | 外旋式磁力搅拌分液装置 |
| CN106745470A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 环境保护部华南环境科学研究所 | 一种改性粉煤灰沸石负载混合稀土掺杂TiO2催化降解去除蒽的方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114602398A (zh) * | 2020-12-07 | 2022-06-10 | 武汉大学 | 用于半导体粉料摩擦催化的磁力转盘 |
| CN114471303A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-13 | 上海天美科学仪器有限公司 | 一种新型高效便捷的比色皿磁力搅拌器控制系统 |
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