CN113769320A - 用于对矿物掺合料中污染物进行降解的光催化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，包括处理罐，处理罐的内部设有光催化组件、外部设有导气组件，导气组件的出气端连接有输气组件；导气组件包括套设于处理罐外表面的导气套，设于导气套外部的加料机构；输气组件包括与导气套的出气端相连接的高压风机，与高压风机的出气端相连接的出气管，以及固定于出气管延伸至处理罐一端下表面的多个回气管；光催化组件包括设于处理罐顶端的进料机构，设于处理罐内部底端的出料机构，以及设于进料机构与出料机构之间的回转催化机构。本发明能够引导催化剂与掺和料以及掺和料落入至处理罐内部后所产生的烟气进行充分接触，从而提高了处理效率。

Description

用于对矿物掺合料中污染物进行降解的光催化装置
技术领域
本发明涉及矿物掺和料制备技术领域，特别涉及一种用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置。
背景技术
在土木工程领域中，矿物掺和料是一种非常重要的原料。矿物掺和料，具体是指在配制混凝土时加入的能够改善新拌混凝土和硬化混凝土性能的无机矿物细粉。
现有专利(申请号为：201921698993.9)提出一种用于有机污染物降解的光催化反应装置，该光催化装置包括反应壳体、反应室、冷却水路、防护套、紫外灯管、搅拌棒、冷却管路、上盖、上活动座、连接轴、回流孔、连接孔、出水管、回流管、进水管、冷却水室、下活动座、槽体一、槽体二、电机、密封圈和循环泵。该实用新型具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，功能齐全，这里污水首先通过进水管进入到反应室中，同时启动电机和紫外灯管，这里的电机能够驱使紫外灯管在反应室中旋转对污水进行降解，同时与搅拌棒相配合，能够进一步提高催化反应的效率，这里设置的循环泵，能够有效的将冷却水室中冷却水依次抽送到冷却水路和冷却管路中对反应室进行循环降温，从而提高催化反应的效果。
但上述光催化装置仍然存在着缺陷，例如，上述光催化装置虽然通过冷却水对反应室进行循环降温，提高催化反应的效果。但传统的光催化装置难以引导光催化剂与待催化的固体颗粒如矿物掺和料进行有效接触，从而降低了对矿物掺和料的处理效果。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提出一种用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明提出一种用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，包括处理罐，所述处理罐的内部设有光催化组件、外部设有导气组件，所述导气组件的进气端与所述处理罐相连接、出气端连接有输气组件，所述输气组件的出气端与所述处理罐的进气端相连接；
所述导气组件包括套设于所述处理罐外表面的导气套，固定于所述导气套内壁与处理罐外表面之间、且对称设置的隔板，以及设于所述导气套外部的加料机构，所述导气套的进气端与所述处理罐的出气端之间通过导气管相连接；
所述输气组件包括与所述导气套的出气端相连接的高压风机，与所述高压风机的出气端相连接的出气管，以及固定于所述出气管延伸至处理罐一端下表面的多个回气管；
所述光催化组件包括设于所述处理罐顶端的进料机构，设于所述处理罐内部底端的出料机构，以及设于所述进料机构与出料机构之间的回转催化机构，所述回转催化机构的进气端与所述回气管的出气端相连接。
进一步的，所述加料机构包括穿插于所述导气套靠近导气套一端壳体上的进料管，以及固定于所述进料管远离导气套一端上表面的加料斗。可以理解的，通过进料管的引导使得纳米二氧化钛进入导气套中，从而与导气套中的烟气相接触。
进一步的，所述导气组件包括固定于所述导气套内表面的多个第一光催化灯，多个所述第一光催化灯环绕所述导气套的轴线设置。在本发明中，烟气进入导气套的内部与纳米二氧化钛相混合后，通过第一光催化灯对混合后的烟气进行照射，以催化降解烟气中所携带的污染物。
进一步的，所述输气组件还包括与所述高压风机的进气端相连接的进气管，所述进气管的进气端与所述导气套远离导气管的一端相连接。在本实施例中，烟气经过第一光催化灯的催化降解处理且携带纳米二氧化钛，以便于使用该烟气对处理罐内部的掺和料进行进一步处理。
进一步的，所述进料机构包括穿插于所述处理罐顶端的进料套管，以及与所述进料套管的内壁转动连接的绞龙，所述进料套管延伸至外部的一端上表面固定有进料斗。在本实施例中，通过绞龙推动进料套管中的掺和料，以使掺和料自进料套管底端开设的多个出料口流出，并进入处理罐中进行处理。
进一步的，所述出料机构包括固定于所述处理罐内部底端的支撑盘，固定于所述支撑盘下表面的出料斗，以及固定于所述出料斗下表面、且延伸至外部的出料管，所述支撑盘的壳体上穿插有出料阀。在本实施例中，支撑盘上的出料阀打开时，支撑盘上经过处理的掺和料经过出料阀进入出料斗中，最终由出料斗底端的出料管排出。
进一步的，所述回转催化机构包括与所述支撑盘转动连接的催化灯筒罩，以及设于所述催化灯筒罩内部的回转推动元件。在本实施例中，通过回转推动元件推动催化灯筒罩沿弧线进行回转运动，以挤压催化灯筒罩内的掺和料以及催化灯筒罩与处理罐内壁之间的掺和料，以使掺和料均匀的分布在催化灯筒罩内以及催化灯筒罩与处理罐内壁之间。
进一步的，所述回转推动元件包括多个与所述支撑盘转动连接的旋转杆，以及套设于所述旋转杆外表面的凸轮。在本实施例中，旋转杆带动凸轮进行旋转，由于凸轮之间设置的角度都不同，以通过凸轮推动催化灯筒罩沿弧线进行滑动。
进一步的，所述催化灯筒罩为中空结构，所述催化灯筒罩的内部固定有多个第二催化灯，所述催化灯筒罩外表面和内表面均嵌入有多个透光窗。在本实施例中，通过第二催化灯发射紫外线，以对处理罐内部的掺和料进行光催化降解，通过透光窗为第二催化灯提供保护。
进一步的，所述回转催化机构还包括一端通过转轴与所述支撑盘的上表面转动连接的连杆，多个所述连杆的另一端通过转轴与所述催化灯筒罩的下表面转动连接，多个所述连杆环绕所述支撑盘的轴线设置，通过连杆的一端在催化灯筒罩的下表面上转动，另一端在支撑盘的上表面上转动，以引导催化灯筒罩沿弧线进行滑动。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
其一，本发明能够对掺和料以及掺和料落入至处理罐内部后所产生的烟气同时进行处理，从而提高了处理效率。具体为：导气套内部能够产生负压，通过导气管引导烟气进入导气套的内部，通过进料管的引导，使得纳米二氧化钛进入导气套中，与导气套中的烟气相接触；第一光催化灯对混合后的烟气进行有效照射，以催化降解烟气中所携带的污染物，通过进气管抽吸导气套远离导气管的一端的内部的烟气，该烟气经过第一光催化灯的催化降解处理且携带纳米二氧化钛，以便于使用该烟气对处理罐内部的掺和料进行进一步处理。
其二，本发明能够引导催化剂与掺和料以及掺和料落入至处理罐内部后所产生的烟气进行充分接触，从而提高了处理效率。具体为：携带纳米二氧化钛的烟气顺着回气管进入处理罐内部后，通过催化灯筒罩发出紫外线光以加速处理罐内部的掺和料进行催化降解；通过回转推动元件推动催化灯筒罩沿弧线进行回转运动，以制造其与掺和料之间的间隙；此时，通过回气管吹气以使喷出的带有纳米二氧化钛的烟气能够与掺和料进行充分接触。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提出的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置的整体结构示意图；
图2为本发明提出的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置的俯视图；
图3为图2中沿A-A线的剖视图；
图4为本发明提出的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置的轴测图；
图5为本发明提出的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置的右视图；
图6为图5中沿B-B线的剖视图；
图7为本发明提出的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置的爆炸图；
图8为本发明提出的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置的结构示意图。
主要符号说明：
处理罐 10 绞龙 411
导气组件 20 进料斗 412
导气套 21 进料套管 413
隔板 22 出料机构 42
加料机构 23 支撑盘 421
进料管 231 出料斗 422
加料斗 232 出料管 423
导气管 24 出料阀 424
输气组件 30 回转催化机构 43
高压风机 31 第二催化灯 4311
出气管 32 透光窗 4312
回气管 33 回转推动元件 432
进气管 34 旋转杆 4321
光催化组件 40 凸轮 4322
进料机构 41
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参照附图1至图8，本发明提出一种用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，包括处理罐10，所述处理罐10的内部设有光催化组件40、外部设有导气组件20，所述导气组件20的进气端与所述处理罐10相连接、出气端连接有输气组件30，所述输气组件30的出气端与所述处理罐10的进气端相连接。
所述导气组件20包括套设于处理罐10外表面的导气套21，固定于导气套 21内壁与处理罐10外表面之间且对称设置的隔板22，以及设于导气套21外部的加料机构23，所述导气套21的进气端与所述处理罐10的出气端之间通过导气管24相连接。
所述输气组件30包括与所述导气套21的出气端相连接的高压风机31，与所述高压风机31的出气端相连接的出气管32，以及固定于所述出气管32延伸至处理罐10一端下表面的多个回气管33。
所述光催化组件40包括设于所述处理罐10顶端的进料机构41，设于所述处理罐10内部底端的出料机构42，以及设于所述进料机构41与出料机构42之间的回转催化机构43，所述回转催化机构43的进气端与所述回气管33的出气端相连接。
需要说明的是，在本实施例中，开启导气组件20中的高压风机31，以使导气套21内部产生负压，导气套21通过延伸至处理罐10内部的导气管24，引导烟气进入导气套21的内部。
进一步的，利用隔板22在一定程度上滞留烟气，以使第一光催化灯25对混合后的烟气进行有效照射，以催化降解烟气中所携带的污染物。
具体的，请参阅图5、图6、图7与图8，加料机构23包括穿插于导气套21靠近导气套21一端壳体上的进料管231，以及固定于进料管231远离导气套 21一端上表面的加料斗232。其中，上述的导气组件20包括固定于导气套21 内表面的多个第一光催化灯25，多个所述第一光催化灯25环绕所述导气套21 的轴线设置。
需要说明的是，在本实施例中，通过斜绞龙输送纳米二氧化钛进入加料斗 232，使得加料斗232底端的阀门打开时，加料斗232内部的纳米二氧化钛颗粒能够进入进料管231中，并通过进料管231的引导使得纳米二氧化钛进入导气套21中与导气套21中的烟气相接触。
进一步的，烟气进入导气套21的内部，与纳米二氧化钛相混合后，通过第一光催化灯25对混合后的烟气进行照射，以催化降解烟气中所携带的污染物。
具体的，请着重参照附图3、4和5，输气组件30还包括与所述高压风机 31的进气端相连接的进气管34，进气管34的进气端与所述导气套21远离导气管24的一端相连接。
需要说明的是，在本实施例中，高压风机通过进气管34抽吸导气套21远离导气管24的一端的内部的烟气，该烟气经过第一光催化灯25的催化降解处理且携带纳米二氧化钛，以便于使用该烟气对处理罐10内部的掺和料进行进一步处理。
具体的，请着重参照附图3、图6与图7，进料机构41包括穿插于处理罐 10顶端的进料套管413，以及与进料套管413的内壁转动连接的绞龙411，进料套管413延伸至外部的一端上表面固定有进料斗412。
所述出料机构42包括固定于处理罐10内部底端的支撑盘421，固定于支撑盘421下表面的出料斗422，以及固定于出料斗422下表面且延伸至外部的出料管423，所述支撑盘421的壳体上穿插有出料阀424。
需要说明的是，在本实施例中，通过进料斗412接收掺和料，经过进料斗 412的掺和料进入进料套管413中，通过绞龙411推动进料套管413中的掺和料，以使掺和料自进料套管413底端开设的多个出料口流出，并进入处理罐10中进行处理。
进一步的，通过支撑盘421上的出料阀424打开时，支撑盘421上经过处理的掺和料经过出料阀424进入出料斗422中，最终由出料斗422底端的出料管423排出。
具体的，请参阅图3、图4与图5，回转催化机构43包括与支撑盘421转动连接的催化灯筒罩431，以及设于催化灯筒罩431内部的回转推动元件432。
具体的，回转推动元件432包括多个与支撑盘421转动连接的旋转杆4321，以及套设于所述旋转杆4321外表面的凸轮4322，催化灯筒罩431为中空结构，所述催化灯筒罩431的内部固定有多个第二催化灯4311，所述催化灯筒罩431 外表面和内表面均嵌入有多个透光窗4312。
所述回转催化机构43还包括一端通过转轴与所述支撑盘421的上表面转动连接的连杆433，多个所述连杆433的另一端通过转轴与所述催化灯筒罩431的下表面转动连接，多个所述连杆433环绕所述支撑盘421的轴线设置。
需要说明的是，在本实施例中，通过催化灯筒罩431发出紫外线光以加速处理罐10内部的掺和料进行催化降解，通过回转推动元件432推动催化灯筒罩 431沿弧线进行回转运动，以挤压催化灯筒罩431内的掺和料以及催化灯筒罩 431与处理罐10内壁之间的掺和料，以使掺和料均匀的分布在催化灯筒罩431 内以及催化灯筒罩431与处理罐10内壁之间。与此同时，通过催化灯筒罩431 的运动制造其与掺和料之间的间隙，此时，通过回气管33吹气以使喷出的带有纳米二氧化钛的烟气能够与掺和料进行充分接触。
进一步的，通过处理罐10上表面的电机的输出轴带动旋转杆4321进行旋转，通过旋转杆4321带动凸轮4322进行旋转，由于凸轮4322之间设置的角度都不同，以通过凸轮4322推动催化灯筒罩431沿弧线进行滑动。
进一步的，通过第二催化灯4311发射紫外线，以对处理罐10内部的掺和料进行光催化降解，通过透光窗4312为第二催化灯4311提供保护。
进一步的，通过连杆433的一端在催化灯筒罩431的下表面上转动，另一端在支撑盘421的上表面上转动，以引导催化灯筒罩431沿弧线进行滑动，防止催化灯筒罩431因外力而在支撑盘421的上表面上滑动，而无法受到凸轮4322 的挤压推动。
本发明的具体操作方式如下：
在使用光催化装置处理掺和料时，通过进料斗412接收掺和料，经过进料斗412的掺和料进入进料套管413中，通过绞龙411推动进料套管413中的掺和料，以使掺和料自进料套管413底端开设的多个出料口流出，并进入处理罐10中，进入处理罐10中的掺和料与处理罐10内部的支撑盘421相撞击不断产生烟气，此时，开启导气组件20中的高压风机31，以使导气套21内部产生负压，导气套21通过延伸至处理罐10内部的导气管24，引导烟气进入导气套21 的内部；
通过斜绞龙输送纳米二氧化钛进入加料斗232，使得加料斗232底端的阀门打开时，加料斗232内部的纳米二氧化钛颗粒能够进入进料管231中，并通过进料管231的引导，使得纳米二氧化钛进入导气套21中，与导气套21中的烟气相接触；由于导气套21的内部设有隔板22，从而利用隔板22在一定程度上滞留烟气，以使第一光催化灯25对混合后的烟气进行有效照射，以催化降解烟气中所携带的污染物；
高压风机通过进气管34抽吸导气套21远离导气管24的一端的内部的烟气，该烟气经过第一光催化灯25的催化降解处理且携带纳米二氧化钛，以便于使用该烟气对处理罐10内部的掺和料进行进一步处理；通过催化灯筒罩431发出紫外线光以加速处理罐10内部的掺和料进行催化降解；
通过回转推动元件432推动催化灯筒罩431沿弧线进行回转运动，以挤压催化灯筒罩431内的掺和料以及催化灯筒罩431与处理罐10内壁之间的掺和料，以使掺和料均匀的分布在催化灯筒罩431内以及催化灯筒罩431与处理罐10内壁之间，且通过催化灯筒罩431的运动制造其与掺和料之间的间隙；
此时，通过回气管33吹气，以使喷出的带有纳米二氧化钛的烟气能够与掺和料进行充分接触，支撑盘421上的出料阀424打开时，支撑盘421上经过处理的掺和料经过出料阀424进入出料斗422中，最终由出料斗422底端的出料管423排出。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，包括处理罐(10)，其特征在于，所述处理罐(10)的内部设有光催化组件(40)、外部设有导气组件(20)，所述导气组件(20)的进气端与所述处理罐(10)相连接，所述导气组件(20)的出气端连接有输气组件(30)，所述输气组件(30)的出气端与所述处理罐(10)的进气端相连接；
所述导气组件(20)包括套设于所述处理罐(10)外表面的导气套(21)，固定于所述导气套(21)内壁与处理罐(10)外表面之间且对称设置的隔板(22)，以及设于所述导气套(21)外部的加料机构(23)，所述导气套(21)的进气端与所述处理罐(10)的出气端之间通过导气管(24)相连接；
所述输气组件(30)包括与所述导气套(21)的出气端相连接的高压风机(31)，与所述高压风机(31)的出气端相连接的出气管(32)，以及固定于所述出气管(32)并延伸至处理罐(10)一端下表面的多个回气管(33)；
所述光催化组件(40)包括设于所述处理罐(10)顶端的进料机构(41)，设于所述处理罐(10)内部底端的出料机构(42)，以及设于所述进料机构(41)与出料机构(42)之间的回转催化机构(43)，所述回转催化机构(43)的进气端与所述回气管(33)的出气端相连接。
2.根据权利要求1所述的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，其特征在于，所述加料机构(23)包括穿插于所述导气套(21)且靠近导气套(21)一端壳体上的进料管(231)，以及固定于所述进料管(231)且远离导气套(21)一端上表面的加料斗(232)。
3.根据权利要求1所述的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，其特征在于，所述导气组件(20)包括固定于所述导气套(21)内表面的多个第一光催化灯(25)，多个所述第一光催化灯(25)环绕所述导气套(21)的轴线设置。
4.根据权利要求1所述的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，其特征在于，所述输气组件(30)还包括与所述高压风机(31)的进气端相连接的进气管(34)，所述进气管(34)的进气端与所述导气套(21)远离导气管(24)的一端相连接。
5.根据权利要求1所述的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，其特征在于，所述进料机构(41)包括穿插于所述处理罐(10)顶端的进料套管(413)，以及与所述进料套管(413)的内壁转动连接的绞龙(411)，所述进料套管(413)延伸至外部的一端上表面固定有进料斗(412)。
6.根据权利要求1所述的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，其特征在于，所述出料机构(42)包括固定于所述处理罐(10)内部底端的支撑盘(421)，固定于所述支撑盘(421)下表面的出料斗(422)，以及固定于所述出料斗(422)下表面且延伸至外部的出料管(423)，所述支撑盘(421)的壳体上穿插有出料阀(424)。
7.根据权利要求6所述的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，其特征在于，所述回转催化机构(43)包括与所述支撑盘(421)转动连接的催化灯筒罩(431)，以及设于所述催化灯筒罩(431)内部的回转推动元件(432)。
8.根据权利要求7所述的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，其特征在于，所述回转推动元件(432)包括多个与所述支撑盘(421)转动连接的旋转杆(4321)，以及套设于所述旋转杆(4321)外表面的凸轮(4322)。
9.根据权利要求8所述的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，其特征在于，所述催化灯筒罩(431)为中空结构，所述催化灯筒罩(431)的内部固定有多个第二催化灯(4311)，所述催化灯筒罩(431)外表面和内表面均嵌入有多个透光窗(4312)。
10.根据权利要求9所述的用于对矿物掺和料中污染物进行降解的光催化装置，其特征在于，所述回转催化机构(43)还包括一端通过转轴与所述支撑盘(421)的上表面转动连接的连杆(433)，多个所述连杆(433)的另一端通过转轴与所述催化灯筒罩(431)的下表面转动连接，多个所述连杆(433)环绕所述支撑盘(421)的轴线设置。
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