CN205042465U - 一种光催化分解水的反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光催化分解水的反应器，包括反应器主体和设置在其上方的凹形盖板，所述反应器主体包括玻璃夹层、进气口、出气口、进水口和出水口；所述进气口和所述出气口均贯穿所述玻璃夹层连接至所述反应器主体的内部，所述进水口和所述出水口分别连接至所述玻璃夹层的内腔；所述反应器主体的上端开口处设有向外水平延伸的边沿，所述凹形盖板的边缘处盖合在所述反应器主体的边沿上，所述凹形盖板的边缘处与所述边沿之间设有密封垫圈。本实用新型结构简单、操作简便；密封性好，易于将反应产生的氢气和氧气导出反应器加以检测；可对光催化分解水过程进行滤光处理，还可更好地保持反应过程温度恒定。
Description
技术领域
本实用新型涉及光催化分解水领域，尤其涉及一种反应器，适用于光催化分解水制备氢气和氧气。
背景技术
氢能作为一种热值高、清洁无污染的新能源，受到了人们的广泛关注。利用太阳光将水分解成氢气和氧气，氢气再燃烧利用重新生成水，水再通过太阳光分解产生氢气和氧气。既可以将太阳能有效地转换成氢能并加以利用，又不产生任何环境污染物。研究光催化分解水制备氢气和氧气的关键在于寻找性能优越的催化剂，目前用于研究催化剂的反应装置主要是一种真空装置，反应环境的温度等因素难以控制，存在易漏气、维护难、操作不方便等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种密封性好、便于控制反应温度的光催化分解水的反应器。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种光催化分解水的反应器，包括反应器主体和设置在其上方的凹形盖板，所述反应器主体包括玻璃夹层、进气口、出气口、进水口和出水口；所述进气口和所述出气口均贯穿所述玻璃夹层连接至所述反应器主体的内部，所述进水口和所述出水口分别连接至所述玻璃夹层的内腔；所述反应器主体的上端开口处设有向外水平延伸的边沿，所述凹形盖板的边缘处盖合在所述反应器主体的边沿上，所述凹形盖板的边缘处与所述边沿之间设有密封垫圈。
优选地，所述进气口设置在所述玻璃夹层其中一侧的下部，所述出气口设置在所述玻璃夹层相对另一侧的上部，且所述进气口和所述出气口的外伸开口端均斜向上设置。可以将保护气体(如氮气、氦气等)由下部的进气口通入，使内部的空气从上部的出气口排出，使整个反应器主体内部形成保护气氛，而且便于使反应生成的氢气、氧气从上部的出气口排出，并将其导入气体分析装置进行检测分析。
优选地，所述进气口和所述出气口上均设有密封的螺纹盖，所述螺纹盖内部设有塑料垫片。可加强反应器主体内部的密封性，防止内部反应生成的气体泄漏。
优选地，所述进水口设置在所述玻璃夹层其中一侧的下部，所述出水口设置在所述玻璃夹层相对另一侧的上部。将进水口和出水口分别通过橡胶软管与水循环机连通，向所述玻璃夹层内腔中通入温度恒定的水，确保反应温度恒定。
优选地，所述凹形盖板的上方设有与其边缘处密封连接的凸形盖板，所述凹形盖板和所述凸形盖板组成腔体盖板。所述凹形盖板内可用于盛放特定溶液以起到滤光的作用，如盛放水可以滤掉红外光，盛放亚硝酸钠溶液可以滤掉紫外光和红外光，以便于实验研究。
优选地，所述腔体盖板一体成型。一体成型的凹形盖板和凸形盖板密封性好，可有效防止腔体盖板内的液体漏出。
优选地，所述腔体盖板上设有进口和出口。
优选地，所述进口和出口分别设置在所述腔体盖板的上端相对的两侧，且所述进口和出口的外伸开口端均斜向上设置。将所述进口和出口通过橡胶软管分别与反应器主体的出水口和水循环机相连，向所述腔体盖板内部和玻璃夹层内腔通入温度恒定的水，可确保反应过程中温度恒定。
优选地，所述凹形盖板采用石英玻璃制成。
优选地，所述密封垫圈采用软质的硅胶材料制成。
基于上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、操作简便；密封性好，易于将反应产生的氢气和氧气导出反应器加以检测；可对光催化分解水过程进行滤光处理，还可更好地保持反应过程温度恒定。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图；
图2为本实用新型的另一种结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1.出水口，2.玻璃夹层，3.进气口螺纹盖，4.进气口，5.进水口，6.出气口，7.出气口螺纹盖，8.凹形盖板，9.腔体盖板，91.进口，92.出口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种光催化分解水的反应器，包括反应器主体和设置在其上方的凹形盖板8，所述反应器主体包括玻璃夹层2、进气口4、出气口6、进水口5和出水口1；所述进气口4和所述出气口6均贯穿所述玻璃夹层2连接至所述反应器主体的内部，所述进水口5和所述出水口1分别连接至所述玻璃夹层2的内腔；所述反应器主体的上端开口处设有向外水平延伸的边沿，所述凹形盖板8的边缘处盖合在所述反应器主体的边沿上，所述凹形盖板8的边缘处与所述边沿之间设有密封垫圈。
优选地，所述进气口4设置在所述玻璃夹层2其中一侧的下部，所述出气口6设置在所述玻璃夹层2相对另一侧的上部，且所述进气口4和所述出气口6的外伸开口端均斜向上设置。可以将保护气体(如氮气、氦气等)由下部的进气口4通入，使内部的空气从上部的出气口6排出，使整个反应器主体内部形成保护气氛，而且便于使反应生成的氢气、氧气从上部的出气口6排出，并将其导入气体分析装置进行检测分析。
优选地，所述进气口4和所述出气口6上分别设有密封的进气口螺纹盖3和出气口螺纹盖7，所述进气口螺纹盖3和出气口螺纹盖7的内部均设有塑料垫片。装有塑料垫片的螺纹盖可加强反应器主体内部的密封性，防止内部反应生成的气体泄漏。
优选地，所述进水口5设置在所述玻璃夹层2其中一侧的下部，所述出水口1设置在所述玻璃夹层2相对另一侧的上部。将进水口5和出水口1分别通过橡胶软管与水循环机连通，向所述玻璃夹层2内腔中通入温度恒定的水，确保反应温度恒定。
优选地，所述凹形盖板8的上方设有与其边缘处密封连接的凸形盖板，所述凹形盖板8和所述凸形盖板组成腔体盖板9。如图2所示，所述凹形盖板8内可用于盛放特定溶液以起到滤光的作用，如盛放水可以滤掉红外光，盛放亚硝酸钠溶液可以滤掉紫外光和红外光，以便于实验研究。
优选地，所述腔体盖板9一体成型。一体成型的凹形盖板8和凸形盖板密封性好，可有效防止腔体盖板9内的液体漏出。
优选地，所述腔体盖板9上设有进口91和出口92。
优选地，所述进口91和出口92分别设置在所述腔体盖板9的上端相对的两侧，且所述进口91和出口92的外伸开口端均斜向上设置。将所述进口91和出口92通过橡胶软管分别与反应器主体的出水口1和水循环机相连，向所述腔体盖板9内部和玻璃夹层2内腔通入温度恒定的水，可确保反应过程中温度恒定。
优选地，所述凹形盖板8采用石英玻璃制成。
优选地，所述密封垫圈采用软质的硅胶材料制成。
当进行光催化分解水制备氢气和氧气的研究时，将进水口5和出水口1分别通过橡胶软管与水循环机连通，向玻璃夹层内壁通入温度恒定的水，确保反应温度稳定；将装有塑料垫片的螺纹盖分别拧紧到进气口4和出气口6上，使其密封不漏气；将待研究的催化剂体系倒入反应器主体内，在其上端开口的边沿放置密封垫圈，然后将凹形盖板8或腔体盖板9放置在密封垫圈上。
使用凹形盖板8时：先将凹形盖板8的底部放入反应器主体内，再通过多个夹子将凹形盖板8的边缘处与反应器上端开口的边沿夹紧，硅胶垫圈会发生形变，从而保证反应器密闭不漏气。凹形盖板8内可以盛放特定溶液，以代替滤光片起到滤光的作用，如盛放水可以滤掉红外光，盛放亚硝酸钠溶液可以滤掉紫外光和红外光，便于实验研究。
使用腔体盖板9时：先将腔体盖板9放入反应器主体内，再通过多个夹子将腔体盖板9的边缘处与反应器上端开口的边沿夹紧，硅胶垫圈会发生形变，从而保证反应器密闭不漏气。腔体盖板9内可以盛放特定溶液，以代替滤光片起到滤光的作用，如盛放水可以滤掉红外光，盛放亚硝酸钠溶液可以滤掉紫外光和红外光，便于实验研究。腔体盖板9的进口91和出口92可以通过橡胶软管分别与反应器主体的出水口1和水循环机相连，使得腔体盖板9内和玻璃夹层2之间通入温度恒定的水，确保反应温度恒定。腔体盖板9不仅可以代替滤光片，还可以对整个催化剂体系的温度进行更精确的控制，适用于对温度要求高的催化体系。
然后向进气口螺纹盖3中的塑料垫片扎入针，可以将保护气体(如氮气、氦气)通过针导入反应器内，将反应器内的空气从出气口6排出，使得整个反应器内形成保护气氛。拔出针，打开光源和水循环机，催化剂在光照射下会分解水产生氢气和氧气。再向出气口螺纹盖7中的塑料垫片扎入针，产生的氢气和氧气通过出气口6导出反应器并导入气体分析装置，可对产生的氢气和氧气做检测，从而评价光催化分解水的催化剂活性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光催化分解水的反应器，其特征在于：包括反应器主体和设置在其上方的凹形盖板，所述反应器主体包括玻璃夹层、进气口、出气口、进水口和出水口；所述进气口和所述出气口均贯穿所述玻璃夹层连接至所述反应器主体的内部，所述进水口和所述出水口分别连接至所述玻璃夹层的内腔；所述反应器主体的上端开口处设有向外水平延伸的边沿，所述凹形盖板的边缘处盖合在所述反应器主体的边沿上，所述凹形盖板的边缘处与所述边沿之间设有密封垫圈。
2.根据权利要求1所述的一种光催化分解水的反应器，其特征在于，所述进气口设置在所述玻璃夹层其中一侧的下部，所述出气口设置在所述玻璃夹层相对另一侧的上部，且所述进气口和所述出气口的外伸开口端均斜向上设置。
3.根据权利要求1所述的一种光催化分解水的反应器，其特征在于，所述进气口和所述出气口上均设有密封的螺纹盖，所述螺纹盖内部设有塑料垫片。
4.根据权利要求1所述的一种光催化分解水的反应器，其特征在于，所述进水口设置在所述玻璃夹层其中一侧的下部，所述出水口设置在所述玻璃夹层相对另一侧的上部。
5.根据权利要求1所述的一种光催化分解水的反应器，其特征在于，所述凹形盖板的上方设有与其边缘处密封连接的凸形盖板，所述凹形盖板和所述凸形盖板组成腔体盖板。
6.根据权利要求5所述的一种光催化分解水的反应器，其特征在于，所述腔体盖板一体成型。
7.根据权利要求5所述的一种光催化分解水的反应器，其特征在于，所述腔体盖板上设有进口和出口。
8.根据权利要求7所述的一种光催化分解水的反应器，其特征在于，所述进口和出口分别设置在所述腔体盖板的上端相对的两侧，且所述进口和出口的外伸开口端均斜向上设置。
9.根据权利要求1所述的一种光催化分解水的反应器，其特征在于，所述凹形盖板采用石英玻璃制成。
10.根据权利要求1至9中任一所述的一种光催化分解水的反应器，其特征在于，所述密封垫圈采用软质的硅胶材料制成。
Priority Applications (1)
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| CN201520819335.6U CN205042465U (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 一种光催化分解水的反应器 |
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Publications (1)
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ID=55336083
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| CN201520819335.6U Active CN205042465U (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 一种光催化分解水的反应器 |
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| CN (1) | CN205042465U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110898781A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-24 | 青海师范大学 | 一种基于上转换材料的光催化反应池 |
| 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 |
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2015
- 2015-10-21 CN CN201520819335.6U patent/CN205042465U/zh active Active
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| 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 |
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