CN205665211U - 光催化转化实验检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了光催化转化实验检测装置，包括反应气体供气装置、加湿气体供气装置、混气罐、反应装置和测试装置；反应气体供气装置包括三个储气罐，三个储气罐分别通过气体管道与混气罐相连，储气罐上分别设置气泵流量计，混气罐内设置有气体加热装置，混气罐的出气口处设置有气体管路分别通过主气体管路和支气体管路连接反应装置和测试装置；测试装置通过旁气体管路与混气罐连接，在旁气体管路上设置旁路开关，测试装置包括温度仪和湿度仪。本装置设置主路与旁路分开的气体管道，可以通过调节主路与旁路的开关，将气体先通过测试装置测试温湿度再进入反应装置进行反应，提高了反应的稳定性和准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及反应器，具体涉及光催化转化实验检测装置。
背景技术
催化反应器按光源的照射方式可分为非聚集式反应器和聚集式反应器。影响光催化反应器效率的因素很多，如光源(光源强度、波段与光照方式)、催化剂性质(催化剂粒径、类型与载体)、氧化剂种类待处理废液性质(废液的初始浓度组成、CL值、抑制物含量)、温度、废液的流动力学特征和停留时间等因素对反应器的运行都有影响，反应器的整体设计要综合考虑这些因素。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，针对上述问题，提出光催化转化实验检测装置，为实现上述技术目的，本实用新型提出如下技术方案：
光催化转化实验检测装置，包括反应气体供气装置、加湿气体供气装置、混气罐、反应装置和测试装置；
反应气体供气装置包括三个储气罐，分别为第一储气罐、第二储气罐和第三储气罐，三个储气罐分别通过气体管道与混气罐相连，在第一储气罐上设置第一流量计和第一气泵，在第二储气罐上设置第二流量计和第二气泵，在第三储气罐上设置第三流量计和第三气泵；
加湿气体供气装置包括第四储气罐和洗气瓶，在第四储气罐上设置第四流量计和第四气泵，第四储气罐的进气管深入洗气瓶内水平面以下，进气管位于洗气瓶内的水平面以上，洗气瓶通过气体管路与混气罐相连；
混气罐内设置有气体加热装置，混气罐的出气口处设置有气体管路分别通过主气体管路和支气体管路连接反应装置和测试装置；
反应装置通过主气体管路与混气罐连接，在主气体管路上设置主路开关，反应装置外部设置有装置外壳，在装置外壳内设置石英反应管，石英反应管主体设置于装置外壳的底端中央，石英反应管两端伸出外壳，石英反应管两端与装置外壳密封连接，在石英反应管主体的中间位置设置催化剂放置平面，在装置外壳内部，石英反应管主体的上方设置有紫外-可见光灯，紫外-可见光灯连接开关，开关设置在装置外壳的外部平面上，在装置外壳内部的上平面上设置有反应加热装置；
测试装置通过旁气体管路与混气罐连接，在旁气体管路上设置旁路开关，测试装置包括温度仪和湿度仪。
在上述技术方案中，其中所述的石英反应管两端与装置外壳的密封材料为聚四氟乙烯。
在上述技术方案中，其中所述的紫外-可见光灯距离石英反应管的距离为20-50cm。
在上述技术方案中，其中所述的第四储气罐的进气管进入洗气瓶内水平面以下的距离为10-30cm，进气管位于洗气瓶内的水平面以上的距离为20-40cm。
在使用时，反应气体供气装置的三个储气罐内盛有催化反应需要的三种气体，三者通过气体管路进入混气罐，加湿气体供气装置即第四储气罐内的气体通过洗气瓶将水汽带入混气罐，可以通过第一储气罐、第二储气罐、第三储气罐和第四储气罐上的气泵和流量计的配合调节气体进入混气罐的流量，混气罐内气体混合后，首先打开旁气体管路的旁路开关，关闭主路开关，使气体通过旁气体管路进入测试装置，测试气体的温度和湿度，再打开主路开关，关闭旁路开关，使气体通过主气体管路进入反应装置，进行实验，从反应装置和测试装置通过的气体共同进入气体回收装置进行回收。
本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：本装置设置主路与旁路分开的气体管道，可以通过调节主路与旁路的开关，将气体先通过测试装置测试温湿度再进入反应装置进行反应，提高了反应的稳定性和准确性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中1-1为第一储气罐，1-2为第一流量计，1-3为第一气泵，2-1为第二储气罐，2-2为第二流量计，2-3为第二气泵，3-1为第三储气罐，3-2为第三流量计，3-3为第三气泵，4-1为第四储气罐，4-2为第四流量计，4-3为第四气泵，5为进气管，6为出气管，7为洗气瓶，8为混气罐，9为主路开关，10为石英反应管，11为反应管主体，12为催化剂放置平面，13为装置外壳，14为紫外-可见光灯，15为开关，16为旁路开关，17为温度仪，18湿度仪，19为气体加热装置，20为反应加热装置，21为气体回收装置，22为主气体管路，23为旁气体管路。
具体实施方式
下面结合附图与具体的实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
光催化转化实验检测装置，包括反应气体供气装置、加湿气体供气装置、混气罐、反应装置和测试装置；
反应气体供气装置包括三个储气罐，分别为第一储气罐、第二储气罐和第三储气罐，三个储气罐分别通过气体管道与混气罐相连，在第一储气罐上设置第一流量计和第一气泵，在第二储气罐上设置第二流量计和第二气泵，在第三储气罐上设置第三流量计和第三气泵；
加湿气体供气装置包括第四储气罐和洗气瓶，在第四储气罐上设置第四流量计和第四气泵，第四储气罐的进气管深入洗气瓶内水平面以下，进气管位于洗气瓶内的水平面以上，洗气瓶通过气体管路与混气罐相连；
混气罐内设置有气体加热装置，混气罐的出气口处设置有气体管路分别通过主气体管路和支气体管路连接反应装置和测试装置；
反应装置通过主气体管路与混气罐连接，在主气体管路上设置主路开关，反应装置外部设置有装置外壳，在装置外壳内设置石英反应管，石英反应管主体设置于装置外壳的底端中央，石英反应管两端伸出外壳，石英反应管两端与装置外壳密封连接，在石英反应管主体的中间位置设置催化剂放置平面，在装置外壳内部，石英反应管主体的上方设置有紫外-可见光灯，紫外-可见光灯连接开关，开关设置在装置外壳的外部平面上，在装置外壳内部的上平面上设置有反应加热装置；
测试装置通过旁气体管路与混气罐连接，在旁气体管路上设置旁路开关，测试装置包括温度仪和湿度仪。
在上述技术方案中，其中所述的石英反应管两端与装置外壳的密封材料为聚四氟乙烯。
在上述技术方案中，其中所述的紫外-可见光灯距离石英反应管的距离为20-50cm。
在上述技术方案中，其中所述的第四储气罐的进气管进入洗气瓶内水平面以下的距离为10-30cm，进气管位于洗气瓶内的水平面以上的距离为20-40cm。
在使用时，反应气体供气装置的三个储气罐内盛有催化反应需要的三种气体，三者通过气体管路进入混气罐，加湿气体供气装置即第四储气罐内的气体通过洗气瓶将水汽带入混气罐，可以通过第一储气罐、第二储气罐、第三储气罐和第四储气罐上的气泵和流量计的配合调节气体进入混气罐的流量，混气罐内气体混合后，首先打开旁气体管路的旁路开关，关闭主路开关，使气体通过旁气体管路进入测试装置，测试气体的温度和湿度，再打开主路开关，关闭旁路开关，使气体通过主气体管路进入反应装置，进行实验，从反应装置和测试装置通过的气体共同进入气体回收装置进行回收。
以下通过以NO制备HNO3和HNO2为例进一步描述本实用新型：德国TESTO635-2型温湿度仪作为温度仪和湿度仪，石英反应管内径50mm，外径54mm，可担载的长度为100mm，紫外-可见光灯设置于在反应管上方200mm处，紫外-可见光灯的主波长为365nm，功率为250W。
在第一储气罐内充入O2，在第二储气罐内充入NO，在第三储气罐内充入N2，在第四储气罐内充入N2，首先关闭主路开关，打开旁路开关，使气体进入旁路测试装置，调节第四储气罐上的气泵以改变气体的湿度，调节混气罐上的加热装置改变气体的温度，当温湿度符合实验条件时，关闭旁路开关，打开主路开关，O2、NO和N2进入反应装置，在石英反应管内的催化剂的催化下，进行反应生成产物HNO3和HNO2。最终进入石英反应管的气体：水蒸气浓度35％(体积百分数)、氧气浓度21％(体积百分数)，NO浓度10ppm，其余为氮气，气体流量为1L/min。
持续光催化反应时间分别为20min、40min和60min。反应结束后，从石英反应管中取出光催化剂，室温下浸泡在20ml去离子水中，浸泡时间为3h，以充分将产物从光催化剂表面脱附。经过滤处理后，采用离子色谱仪(美国戴安ICS-1100型离子色谱仪)分析滤液中离子的浓度。经分析，滤液中含有一定浓度的NO3-和NO2-离子，计算可得到浸泡液中NO3-和NO2-离子总量，进而得到一定反应时间内单位质量光催化剂转化的NO的量。
本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：本装置设置主路与旁路分开的气体管道，可以通过调节主路与旁路的开关，将气体先通过测试装置测试温湿度再进入反应装置进行反应，提高了反应的稳定性和准确性。
以上所述，仅为本实用新型的实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (4)
1.光催化转化实验检测装置，其特征在于：包括反应气体供气装置、加湿气体供气装置、混气罐、反应装置和测试装置；
反应气体供气装置包括三个储气罐，分别为第一储气罐、第二储气罐和第三储气罐，三个储气罐分别通过气体管道与混气罐相连，在第一储气罐上设置第一流量计和第一气泵，在第二储气罐上设置第二流量计和第二气泵，在第三储气罐上设置第三流量计和第三气泵；
加湿气体供气装置包括第四储气罐和洗气瓶，在第四储气罐上设置第四流量计和第四气泵，第四储气罐的进气管深入洗气瓶内水平面以下，进气管位于洗气瓶内的水平面以上，洗气瓶通过气体管路与混气罐相连；
混气罐内设置有气体加热装置，混气罐的出气口处设置有气体管路分别通过主气体管路和支气体管路连接反应装置和测试装置；
反应装置通过主气体管路与混气罐连接，在主气体管路上设置主路开关，反应装置外部设置有装置外壳，在装置外壳内设置石英反应管，石英反应管主体设置于装置外壳的底端中央，石英反应管两端伸出外壳，石英反应管两端与装置外壳密封连接，在石英反应管主体的中间位置设置催化剂放置平面，在装置外壳内部，石英反应管主体的上方设置有紫外-可见光灯，紫外-可见光灯连接开关，开关设置在装置外壳的外部平面上，在装置外壳内部的上平面上设置有反应加热装置；
测试装置通过旁气体管路与混气罐连接，在旁气体管路上设置旁路开关，测试装置包括温度仪和湿度仪。
2.如权利要求1所述的光催化转化实验检测装置，其特征在于：所述的石英反应管两端与装置外壳的密封材料为聚四氟乙烯。
3.如权利要求1所述的光催化转化实验检测装置，其特征在于：所述的紫外-可见光灯距离石英反应管的距离为20-50cm。
4.如权利要求1所述的光催化转化实验检测装置，其特征在于：所述的第四储气罐的进气管进入洗气瓶内水平面以下的距离为10-30cm，进气管位于洗气瓶内的水平面以上的距离为20-40cm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109085297A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-25 | 中山市洁鼎过滤制品有限公司 | 一种催化物测试装置 |
| CN112285267A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-29 | 西南大学 | 一种在线监测光催化反应效率和气体浓度的装置 |
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2016
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