CN207887147U - 一种螺旋盘管状管式光催化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，包括反光面向内设置的圆筒状反光板、光源、固定支架、螺旋盘管状管式反应器和固定连接部件，螺旋盘管状管式反应器通过固定连接部件固定连接在至少三个固定支架上，螺旋盘管状管式反应器位于圆筒状反光板的内部，且圆筒状反光板和螺旋盘管状管式反应器同轴放置，螺旋盘管状管式反应器的下部末端和上部末端分别设置有进料口和出料口，圆筒状反光板和螺旋盘管状管式反应器之间形成间隙，圆筒状反光板内设置有光源。本实用新型结构简单，实用性强，可以提高光催化效果，实现连续化操作，降低成本，提高产能，且设备安装拆卸方便，便于维修，同时提高了设备的反应安全性。

Description

一种螺旋盘管状管式光催化反应装置

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种螺旋盘管状管式光催化反应装置。

背景技术

光催化是化学反应的一种重要催化手段。一些化学反应需要光源、热能等外界能量，提供化学反应所需的能量。

目前常用的光催化反应器属于间歇性釜式反应器，是在反应器内壁安装多个发光灯管，但这种方式的反应釜内部中心光照强度会减弱，反应釜中心液体光照不充分，催化效果会大大降低，且灯管的安装与维修也会不方便；另外一种是采用透明玻璃的反应釜，发光灯管是安装在釜外，这种方式使得反应釜内部物料的光照强度更差，催化效果也会更差。以上两种都是间歇性反应器，不能实现连续化生产。另一方面，采用釜式反应器，往往存在热量的累积为题，需要外加冷却装置，特别是对于灯管安装在釜外时，冷却装置通常会影响光照效果。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种螺旋盘管状管式光催化反应装置的技术方案，该装置可以提高光催化效果，实现连续化操作，降低成本，提高产能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：包括反光面向内设置的圆筒状反光板、光源、固定支架、螺旋盘管状管式反应器和固定连接部件，螺旋盘管状管式反应器通过固定连接部件固定连接在至少三个固定支架上，螺旋盘管状管式反应器位于圆筒状反光板的内部，且圆筒状反光板和螺旋盘管状管式反应器同轴放置，螺旋盘管状管式反应器的下部末端和上部末端分别设置有进料口和出料口，圆筒状反光板和螺旋盘管状管式反应器之间形成间隙，圆筒状反光板内设置有光源；采用螺旋盘管状盘管，外表面积远大于一般釜式反应器的直径，使其光照面积增大，反应效率提高，另一方面，由于管径远远小于釜式反应器的直径，使光照衰减可以忽略，也不存在光照不充分的问题，再加上物料要经整个螺旋盘管，光线强弱的影响完全可以忽略，圆筒状反光板的反光面向内设置，可以有效防止光强散失，充分利用能量。

进一步，圆筒状反光板为抛光铝板或铝箔纸中的一种。

进一步，光源和固定支架的轴向与圆筒状反光板的中心轴平行，光源安装拆卸方便，便于维修，与安装在釜式反应器中的光源相比，光源不易受物料的污染腐蚀，使用寿命更长。

进一步，螺旋盘管状管式反应器由石英材料制成。

进一步，光源放置在圆筒状反光板和螺旋盘管状管式反应器之间的间隙处或/和圆筒状反光板的中心轴位置处，光源的放置位置和设置数量可以根据反应特性进行合理选择，可以仅设置在圆筒状反光板和螺旋盘管状管式反应器之间，也可以仅设置在圆筒状反光板的中心轴位置处，也可以两个位置同时设置。

进一步，圆筒状反光板和螺旋盘管状管式反应器之间的间隙处的光源设置有至少3支，且均匀分布在距离圆筒状反光板中心轴等间距的圆周上。

进一步，圆筒状反光板的中心轴位置处的光源为1支、2支或3支及以上，光源为1支时，光源的中心轴与圆筒状反光板的中心轴重合，光源为2支时，对称并列设置在圆筒状反光板的中心轴两侧，光源为3支及以上时，以圆筒状反光板的中心轴为圆心呈圆形均匀分布。

进一步，光源为高压钠灯、荧光灯、日光灯中的一种或其组合，对于自然光可催化的体系，可以不设置光源，仅靠自然光进行催化。

进一步，固定支架为棒状，且均匀分布在螺旋盘管状管式反应器的内侧或外侧，在保证对螺旋盘管状管式反应器充分支撑的情况下，固定支架应越少越好，固定支架过多可能会遮蔽光源，固定支架一般安装在地面或可以充分稳定的平面结构上，如钢平台、建筑的水泥地板等。

进一步，固定连接部件为U型抱箍，U型抱箍与反应器接触处有防震橡胶垫片。

本装置与釜式反应器相比，由于反应物料一直向前推进，将可能产生的反应放热带走，而且新进物料往往温度较低，不会向釜式反应器一样随着反应的进行而产生热量累积，进而发生反应冲温现象，可能导致反应风险。因此，本装置反应安全性更高，可实现连续进出料操作。

本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型可以提高光催化效果，实现连续化操作，降低成本，提高产能，且设备安装拆卸方便，便于维修，同时提高了设备的反应安全性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种螺旋盘管状管式光催化反应装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

图中：1-圆筒状反光板；2-光源；3-固定支架；4-螺旋盘管状管式反应器；5-固定连接部件；41-进料口；42-出料口。

具体实施方式

如图1至图2所示，为本实用新型一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，包括反光面向内设置的圆筒状反光板1、光源2、固定支架3、螺旋盘管状管式反应器4和固定连接部件5，螺旋盘管状管式反应器4通过固定连接部件5固定连接在至少三个固定支架3上，固定连接部件5为U型抱箍，U型抱箍与反应器接触处有防震橡胶垫片，光源2和固定支架3的轴向与圆筒状反光板1的中心轴平行，光源2安装拆卸方便，便于维修，与安装在釜式反应器中的光源相比，光源2不易受物料的污染腐蚀，使用寿命更长，螺旋盘管状管式反应器4位于圆筒状反光板1的内部，且圆筒状反光板1和螺旋盘管状管式反应器4同轴放置，圆筒状反光板1为抛光铝板或铝箔纸中的一种，固定支架3为棒状，且均匀分布在螺旋盘管状管式反应器4的内侧或外侧，在保证对螺旋盘管状管式反应器4充分支撑的情况下，固定支架3应越少越好，固定支架3过多可能会遮蔽光源2，固定支架3一般安装在地面或可以充分稳定的平面结构上，如钢平台、建筑的水泥地板等。

螺旋盘管状管式反应器4由石英材料制成，螺旋盘管状管式反应器4的下部末端和上部末端分别设置有进料口41和出料口42，进料口41连接进料物料管线，出料口42连接出料管线，其通过软管连接其他设备管道，防止反应器受外力而破损，且进料口41与出料口42带活套法兰，法兰与玻璃管口接触处为氟橡胶垫圈，圆筒状反光板1和螺旋盘管状管式反应器4之间形成间隙。

圆筒状反光板1内设置有光源2，光源2放置在圆筒状反光板1和螺旋盘管状管式反应器4之间的间隙处或/和圆筒状反光板1的中心轴位置处，光源2的放置位置和设置数量可以根据反应特性进行合理选择，可以仅设置在圆筒状反光板1和螺旋盘管状管式反应器4之间，也可以仅设置在圆筒状反光板1的中心轴位置处，也可以两个位置同时设置，圆筒状反光板1和螺旋盘管状管式反应器4之间的间隙处的光源2设置有至少3支，且均匀分布在距离圆筒状反光板1中心轴等间距的圆周上，圆筒状反光板1的中心轴位置处的光源2为1支、 2支或3支及以上，光源2为1支时，光源2的中心轴与圆筒状反光板1的中心轴重合，光源2为2支时，对称并列设置在圆筒状反光板1的中心轴两侧，光源2为3支及以上时，以圆筒状反光板1的中心轴为圆心呈圆形均匀分布，光源2为高压钠灯、荧光灯、日光灯中的一种或其组合，对于自然光可催化的体系，可以不设置光源2，仅靠自然光进行催化；采用螺旋盘管状盘管，外表面积远大于一般釜式反应器的直径，使其光照面积增大，反应效率提高，另一方面，由于管径远远小于釜式反应器的直径，使光照衰减可以忽略，也不存在光照不充分的问题，再加上物料要经整个螺旋盘管，光线强弱的影响完全可以忽略，圆筒状反光板1的反光面向内设置，可以有效防止光强散失，充分利用能量。

本装置与釜式反应器相比，由于反应物料一直向前推进，将可能产生的反应放热带走，而且新进物料往往温度较低，不会向釜式反应器一样随着反应的进行而产生热量累积，进而发生反应冲温现象，可能导致反应风险。因此，本装置反应安全性更高，可实现连续进出料操作。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：包括反光面向内设置的圆筒状反光板、光源、固定支架、螺旋盘管状管式反应器和固定连接部件，所述螺旋盘管状管式反应器通过所述固定连接部件固定连接在至少三个所述固定支架上，所述螺旋盘管状管式反应器位于所述圆筒状反光板的内部，且所述圆筒状反光板和所述螺旋盘管状管式反应器同轴放置，所述螺旋盘管状管式反应器的下部末端和上部末端分别设置有进料口和出料口，所述圆筒状反光板和所述螺旋盘管状管式反应器之间形成间隙，所述圆筒状反光板内设置有所述光源。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：所述圆筒状反光板为抛光铝板或铝箔纸中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：所述光源和所述固定支架的轴向与所述圆筒状反光板的中心轴平行。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：所述螺旋盘管状管式反应器由石英材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：所述光源放置在所述圆筒状反光板和所述螺旋盘管状管式反应器之间的间隙处或/和所述圆筒状反光板的中心轴位置处。

6.根据权利要求5所述的一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：所述圆筒状反光板和所述螺旋盘管状管式反应器之间的间隙处的所述光源设置有至少3支，且均匀分布在距离所述圆筒状反光板中心轴等间距的圆周上。

7.根据权利要求5所述的一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：所述圆筒状反光板的中心轴位置处的所述光源为1支、2支或3支及以上，所述光源为1支时，所述光源的中心轴与所述圆筒状反光板的中心轴重合，所述光源为2支时，对称并列设置在所述圆筒状反光板的中心轴两侧，所述光源为3支及以上时，以所述圆筒状反光板的中心轴为圆心呈圆形均匀分布。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：所述光源为高压钠灯、荧光灯、日光灯中的一种或其组合。

9.根据权利要求1所述的一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：所述固定支架为棒状，且均匀分布在所述螺旋盘管状管式反应器的内侧或外侧。

10.根据权利要求1所述的一种螺旋盘管状管式光催化反应装置，其特征在于：所述固定连接部件为U型抱箍。