CN210814724U - 可控温可加湿控制光催化反应箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了可控温可加湿控制光催化反应箱，包括反应箱本体和水浴箱，所述反应箱本体设置有两层分为内层反应箱和外层水浴箱，所述外层水浴箱和内层反应箱的外形为圆形，所述内层反应箱的顶部和外层水浴箱的顶部焊接有圆环状的密封板，所述内层反应箱内部的一侧设置有紫外灯管，所述内层反应箱的内壁设置有两个搅拌风扇，所述内层反应箱内部的底部固定连接有可以调节高度的催化托板，所述催化剂托板的上表面设置有温度计，所述水浴箱的顶侧设置有电控箱，此反应箱结构合理，便于控制，能够控制气体流动均匀，方便更换催化剂，可实现在各种情况下对污染物氧化还原反应速率的检测。

Description

可控温可加湿控制光催化反应箱

技术领域

本实用新型涉及化学实验平台技术领域，具体为可控温可加湿控制光催化反应箱。

背景技术

20世纪以来，人类享受迅速发展的科技所带来的舒适和方便的同时，而环境污染的问题日益突出，已严重威胁着人类继续繁衍和生存。所以控制污染、保护环境，实现可持续发展是全人类的迫切愿望和共同心声，在各种环境污染中，最普遍、最主要和影响最大的是化学污染，因而，有效地控制和治理各种化学污染物对构成人类生存最基本的水资源、土壤和大气环境的破坏是环境综合治理中的重点，开发能把各种化学污染物无害化的实用技术是环境保护的关键。目前使用的具有代表性的化学污染处理的方法主要有：物理吸附、化学氧化法、微生物处理法和高温焚烧法，这些方法对环境的保护和治理起了重大作用。但是这些技术不同程度地存在着或效率低，不能彻底将污染物无害化，易产生二次污染；或能耗高，不适合大规模推广等方面的缺陷，因而开发高效、低能耗、适用范围广和有深度氧化能力的化学污染物清除技术一直是环保技术追求的目标。光催化技术就是在这样的背景下从20世纪年代逐步发展起来的一门新兴环保技术。此次设计开发的这款光催化反应箱的目的在于：为高校以及科研院所研究大气“有机污染物在不同温度不同湿度条件下光催化氧化还原降解”提供了一个好的实验平台。

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能完好，对实验人员无伤害，反应箱体内部无二次污染，气体流动均匀，方便更换催化剂，更换光源，以及易于调节光源与催化剂之间的距离，通过改变水浴的温度来改变反应器的温度，通过加湿器和湿度传感器来控制不同的湿度条件，能形成循环回路便于通过分析计算有机污染物氧化还原反应速率的实验装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：可控温可加湿控制光催化反应箱，包括反应箱本体和水浴箱，所述反应箱本体设置有两层分为内层反应箱和外层水浴箱，所述内层反应箱的顶部和外层水浴箱的顶部焊接有圆环状的密封板，所述内层反应箱的顶部活动连接有密封盖，所述圆环状的密封板环宽与内层反应箱和外层水浴箱相匹配，所述密封盖靠近其边缘处设置有螺栓孔，所述内层反应箱的顶部设置有与螺栓孔箱匹配的螺栓，所述观察窗口为圆形钢化玻璃，钢化玻璃与密封盖同圆心设置，且与密封盖的内部固定连接，所述密封盖的上侧面设置有航插口、注射口和观察窗口，所述内层反应箱内部的一侧设置有紫外灯管，所述内层反应箱的内壁设置有两个搅拌风扇，所述两个搅拌风扇，靠近内层反应箱顶部的搅拌风扇与上风扇开关串联通过导线连接，所述靠近内层反应箱底部的搅拌风扇与下风扇开关串联通过导线连接，所述两个搅拌风扇在内层反应箱的内部相相对设置，且一个设置在靠近内层反应箱的上部处，另一个设置在靠近内层反应箱的底部处,所述内层反应箱内部的底部固定连接有催化剂托架，所述催化剂托架远离内层反应箱的一端活动连接有催化剂托板，所述催化剂托板的上表面设置有温度计，所述外层水浴箱的底部设置有四个轮子，所述外层水浴箱外壁对应设置有一个出水管和一个入水管，所述入水管固定连接在外层水浴箱外壁靠近其底部处，所述出水管固定连接在外层水浴箱外壁靠近其顶部处，所述出水管和入水管远离反应箱本体的一端固定连接在水浴箱的顶侧，所述水浴箱的顶侧设置有电控箱，所述电控箱远离反应箱本体的一侧设置有与反应箱本体顶部的航插口相对应的匹配的航插口，所述电控箱靠近反应箱本体的一侧设置有上风扇开关、下风扇开关、温度控制器开关、紫外灯开关、真空泵开关和电源插座，所述电控箱内部的一侧设置有开关电源、镇流器、真空泵和加湿器控制板，所述开关电源、镇流器、真空泵、加湿器控制板和电源插座通过导线连接，所述上风扇开关、下风扇开关、温度控制器开关、紫外灯开关、真空泵开关和开关电源通过导线连接，所述电控箱的顶部设置有温湿度控制器、真空泵进气口和真空泵出气口。

优选的，所述外层水浴箱和内层反应箱的外形为圆形，所述外层水浴箱的外形尺寸为526mm×534mm，所述内层反应箱的外形尺寸为400mm×492mm，内层反应箱的有效容积为60升。

优选的，所述航插口包括加湿器航插口、温湿度传感器航插口、灯座航插口和风扇航插口，以上插口在电控箱远离反应箱本体的一侧对应设置。

优选的，所述两个搅拌风扇，靠近内层反应箱顶部的搅拌风扇与上风扇开关串联通过导线连接，所述靠近内层反应箱底部的搅拌风扇与下风扇开关串联通过导线连接。

优选的，所述圆环状的密封板环宽与内层反应箱和外层水浴箱相匹配，所述密封盖靠近其边缘处设置有螺栓孔，所述内层反应箱的顶部设置有与螺栓孔箱匹配的螺栓，所述观察窗口为圆形钢化玻璃，钢化玻璃与密封盖同圆心设置，且与密封盖的内部固定连接。

优选的，所述注射口的内部安置有橡胶塞，所述密封盖的顶部还设置有两个气孔，所述两个气孔通过气管连接且在气管的中部设置有气体分析仪。

优选的，所述靠近内层反应箱的顶部处且贯穿内层反应箱和外层水浴箱在外层水浴箱的外壁设置有加湿器，所述加湿器与内层反应箱和外层水浴箱的连接处都采用了密封处理。

优选的，所述紫外灯管和内层反应箱之间设置有紫外灯管架，所述紫外灯管架固定连接在内层反应箱的内壁靠近上部处，所述紫外灯管固定连接在紫外灯管架远离内层反应箱的一侧。

优选的，所述紫外灯管架包括固定板、活动杆和卡纽，所述活动杆有六个，其中两个所述活动杆固定连接在固定板远离内层反应箱的一面靠近边缘的纵侧，还有两个所述活动杆通过卡纽横向活动连接在纵向活动杆的外侧，另外两个所述活动杆通过卡纽纵向活动连接在横向活动杆的外侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型，由于两个搅拌风扇由不同电路开关控制，可以增加搅拌风扇出现故障时的容错率，搅拌风扇在内层反应箱侧壁的两侧对应设置且一个在上部，另一个在下部，使得搅拌风扇的作用可以发挥更加有效明显。

2.由于注射口采用耐腐蚀且易于寻找替代品的橡胶材质填充，一是可以利用橡胶本身具有的弹性使得注射口与内层反应箱之间获得更好的密封效果，又可以利用橡胶本身具有的特质使得注射器在向内层反应箱注射样品时更加的方便。

3.由于催化剂托板可以在催化剂托架上进行上下方向的移动，使得可以调节催化剂与紫外灯管的距离。

4.由于紫外灯管是通过活动杆和支架连接在紫外灯管架上，使得紫外灯管可以进行上下左右的调整位置，使得紫外灯管可以在实际实验过程中为满足不同的需求时可以更加方便地进行调整，获得更加优良的实验效果。

5.由于本反应箱采用了数字可视化控制板进行检测反应箱内部的实验数据，且控制一些电器元件的工作状态，可以使得实现数据实时收集的更加迅捷方便，又可以在不同的实验要求下进行对电路的控制，大大地增加了实验数据的准确性，又提高了效率。

6.由于内层反应器设置有独立的密封盖，且内层反应器的顶部设置有螺栓以及密封盖的边缘处设置有与螺栓相匹配的螺栓孔，可以使得密封盖的安装与拆卸在保证密封性能的条件下更加方便，由于各实验器材与实验箱之间都采用了密封处理，可以将反应箱与外部环境进行隔绝，防止反应箱内部的化学物质对外部环境产生危害，也能够防止外部环境对实验造成影响。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为本实用新型实施例结构俯视图；

图3为本实用新型实施例反应箱本体侧剖图；

图4为本实用新型实施例电控箱侧剖图。

图中：1、反应箱本体；11、密封板；2、水浴箱；3、内层反应箱；31、密封盖；311、航插口；312、注射口；313、观察窗口；314、气孔；315、气体分析仪；3111、加湿器航插口；3112、温湿度传感器航插口；3113、灯座航插口；3114、风扇航插口；32、紫外灯管；321、紫外灯管架；3211、固定板；3212、活动杆；3213、卡纽；33、搅拌风扇；34、催化剂托架；35、催化剂托板；36、温度计；37、加湿器；4、外层水浴箱；41、轮子；42、出水管；43、入水管；5、电控箱；51、上风扇开关；52、下风扇开关；53、温度控制器开关；54、紫外灯开关；55、真空泵开关；56、电源插座；57、开关电源；58、镇流器；59、真空泵；510、加湿器控制板；511、温湿度控制器；512、真空泵进气口；513、真空泵出气口。

具体实施方式

为了能够提升实验效率并提供一种密封性能完好，对实验人员无伤害，反应箱体内部无二次污染，气体流动均匀，方便更换催化剂，更换光源，以及易于调节光源与催化剂之间的距离，便于观察反应箱内部反应情况的，能形成循环回路便于通过分析计算有机污染物氧化还原反应速率的实验装置，特提出可控温可加湿控制光催化反应箱。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4，本实施例提供了可控温可加湿控制光催化反应箱，包括反应箱本体1和水浴箱2，所述外层水浴箱4和内层反应箱3的外形为圆形，所述外层水浴箱4的外形尺寸为526mm×534mm，所述内层反应箱3的外形尺寸为400mm×492mm，内层反应箱3的有效容积为60升，所述反应箱本体1设置有两层分为内层反应箱3和外层水浴箱4，所述内层反应箱3的顶部和外层水浴箱4的顶部焊接有圆环状的密封板11，所述内层反应箱3的顶部活动连接有密封盖31，所述圆环状的密封板11环宽与内层反应箱3和外层水浴箱4相匹配，所述密封盖31靠近其边缘处设置有螺栓孔，所述内层反应箱3的顶部设置有与螺栓孔箱匹配的螺栓，所述观察窗口313为圆形钢化玻璃，钢化玻璃与密封盖31同圆心设置，且与密封盖31的内部固定连接，所述密封盖31的上侧面设置有航插口311、注射口312和观察窗口313，所述内层反应箱3内部的一侧设置有紫外灯管32，所述内层反应箱3的内壁设置有两个搅拌风扇33，所述两个搅拌风扇33在内层反应箱3的内部相相对设置，且一个设置在靠近内层反应箱3的上部处，另一个设置在靠近内层反应箱3的底部处,所述内层反应箱3内部的底部固定连接有催化剂托架34，所述催化剂托架34远离内层反应箱3的一端活动连接有催化剂托板35，所述催化剂托板35的上表面设置有温度计36，所述外层水浴箱4的底部设置有四个轮子41，所述外层水浴箱4外壁对应设置有一个出水管42和一个入水管43，所述入水管43固定连接在外层水浴箱4外壁靠近其底部处，所述出水管42固定连接在外层水浴箱4外壁靠近其顶部处，所述出水管42和入水管43远离反应箱本体1的一端固定连接在水浴箱2的顶侧，所述水浴箱2的顶侧设置有电控箱5，所述电控箱5远离反应箱本体1的一侧设置有与反应箱本体1顶部的航插口311相对应的匹配的航插口，所述电控箱5靠近反应箱本体1的一侧设置有上风扇开关51、下风扇开关52、温度控制器开关53、紫外灯开关54、真空泵开关55和电源插座56，所述电控箱5内部的一侧设置有开关电源57、镇流器58、真空泵59和加湿器控制板510，所述开关电源57、镇流器58、真空泵59、加湿器控制板510和电源插座56通过导线连接，所述上风扇开关51、下风扇开关52、温度控制器开关53、紫外灯开关54、真空泵开关55和开关电源57通过导线连接，所述电控箱5的顶部设置有温湿度控制器511、真空泵进气口512和真空泵出气口513，所述位于内层反应箱3内侧壁上部的搅拌风扇33与上风扇开关51串联通过导线连接，所述位于内层反应器3内侧壁下部的搅拌风扇33与下风扇开关52串联通过导线连接，在一个密闭的反应箱本体1内，在调节催化剂托板35至一个合适的高度后，在催化剂托板35的上边面添加催化剂，在紫外灯管32的照射下,内层反应箱3内部的气体会发生降解反应，气孔314连接一个外部循环回路并串接有气体分析仪315，通过气体分析仪315可测定箱内一个时段内各气体的浓度，根据箱体积和时间，即可计算出甲醛气体的降解速率。

本实施例中，所述搅拌风扇33，水浴箱2及紫外灯管32均采用220V供电，搅拌风扇33功率为5W，紫外灯管32功率9W，水浴箱2功率5000W。所述温湿度控制器511的设置准备工作十个步骤分别为：1、同时按住SET+▲，设置超温报警值，点击OK确认；2、设置超温值，达到这个值搅拌风扇33开始工作，点击OK确认；3、设置温度上限值，达到这个值停止加热，点击OK确认；4、设置下线值低于这个值开始加热，点击OK确认；5、设置低温值负加热开始，点击OK确认；6、设置低温报警值，点击OK确认；7、设置超湿度报警值，点击OK确认，8、设置上限湿度控制值，点击OK确认；9、设置最低湿度控制值，点击OK确认；10、设置低湿报警值，点击OK确认。所述航插口311包括加湿器航插口3111、温湿度传感器航插口3112、灯座航插口3113和风扇航插口3114，以上插口在电控箱5远离反应箱本体1的一侧对应设置，所述两个搅拌风扇33由两个电路单独控制，由于两个搅拌风扇33由不同电路开关控制，可以增加搅拌风扇33出现故障时的容错率，搅拌风扇33在内层反应箱3侧壁的两侧对应设置且一个在上部，另一个在下部，使得搅拌风扇33的作用可以发挥更加有效明显。

实施例2

请参阅图2-4，在实施例1的基础上做了进一步改进：所述加湿器37、加湿器航插口3111、温度计36、加湿器控制板510和温湿度传感器航插口3112均与温湿度控制器511通过导线连接，由于本反应箱采用了数字可视化温湿度控制器511进行检测反应箱内部的实验的温湿度控制，可以实现在不同温度不同湿度下对有机污染物降解速率和效率的研究。

其中，参考图3，所述紫外灯管架321包括固定板3211、活动杆3212和卡纽3213，所述活动杆3212有六个，其中两个所述活动杆3212固定连接在固定板3211远离内层反应箱3的一面靠近边缘的纵侧，还有两个所述活动杆3212通过卡纽3213横向活动连接在纵向活动杆3212的外侧，另外两个所述活动杆3212通过卡纽3213纵向活动连接在横向活动杆3212的外侧，由于紫外灯管32是通过活动杆3212和卡纽3213连接在紫外灯管架321上，使得紫外灯管32可以进行上下左右的调整位置，可以在实际实验过程中为满足不同的需求时可以更加方便地进行调整，获得更加优良的实验效果。

本实用的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制。

本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.可控温可加湿控制光催化反应箱，包括反应箱本体(1)和水浴箱(2)，其特征在于:所述反应箱本体(1)设置有两层分为内层反应箱(3)和外层水浴箱(4)，所述内层反应箱(3)的顶部和外层水浴箱(4)的顶部焊接有圆环状的密封板(11)，所述内层反应箱(3)的顶部活动连接有密封盖(31)，所述密封盖(31)的上侧面设置有航插口(311)、注射口(312)和观察窗口(313)，所述内层反应箱(3)内部的一侧设置有紫外灯管(32)，所述内层反应箱(3)的内壁设置有两个搅拌风扇(33)，所述两个搅拌风扇(33)在内层反应箱(3)的内部相对设置，且一个设置在靠近内层反应箱(3)的上部处，另一个设置在靠近内层反应箱(3)的底部处,所述内层反应箱(3)内部的底部固定连接有催化剂托架(34)，所述催化剂托架(34)远离内层反应箱(3)的一端活动连接有催化剂托板(35)，所述催化剂托板(35)的上表面设置有温度计(36)，所述外层水浴箱(4)的底部设置有四个轮子(41)，所述外层水浴箱(4)外壁对应设置有一个出水管(42)和一个入水管(43)，所述入水管(43)固定连接在外层水浴箱(4)外壁靠近其底部处，所述出水管(42)固定连接在外层水浴箱(4)外壁靠近其顶部处，所述出水管(42)和入水管(43)远离反应箱本体(1)的一端固定连接在水浴箱(2)的顶侧，所述水浴箱(2)的顶侧设置有电控箱(5)，所述电控箱(5)远离反应箱本体(1)的一侧设置有与反应箱本体(1)顶部的航插口(311)相对应的匹配的航插口，所述电控箱(5)靠近反应箱本体(1)的一侧设置有上风扇开关(51)、下风扇开关(52)、温度控制器开关(53)、紫外灯开关(54)、真空泵开关(55)和电源插座(56)，所述电控箱(5)内部的一侧设置有开关电源(57)、镇流器(58)、真空泵(59)和加湿器控制板(510)，所述开关电源(57)、镇流器(58)、真空泵(59)、加湿器控制板(510)和电源插座(56)通过导线连接，所述上风扇开关(51)、下风扇开关(52)、温度控制器开关(53)、紫外灯开关(54)、真空泵开关(55)和开关电源(57)通过导线连接，所述电控箱(5)的顶部设置有温湿度控制器(511)、真空泵进气口(512)和真空泵出气口(513)。

2.根据权利要求1所述的可控温可加湿控制光催化反应箱，其特征在于：所述外层水浴箱(4)和内层反应箱(3)的外形为圆形，所述外层水浴箱(4)的外形尺寸为526mm×534mm，所述内层反应箱(3)的外形尺寸为400mm×492mm，内层反应箱(3)的有效容积为60升。

3.根据权利要求1所述的可控温可加湿控制光催化反应箱，其特征在于：所述航插口(311)包括加湿器航插口(3111)、温湿度传感器航插口(3112)、灯座航插口(3113)和风扇航插口(3114)，以上插口在电控箱(5)远离反应箱本体(1)的一侧对应设置。

4.根据权利要求1所述的可控温可加湿控制光催化反应箱，其特征在于：所述两个搅拌风扇(33)，靠近内层反应箱(3)顶部的搅拌风扇(33)与上风扇开关(51)串联通过导线连接，所述靠近内层反应箱(3)底部的搅拌风扇(33)与下风扇开关(52)串联通过导线连接。

5.根据权利要求1所述的可控温可加湿控制光催化反应箱，其特征在于：所述圆环状的密封板(11)环宽与内层反应箱(3)和外层水浴箱(4)相匹配，所述密封盖(31)靠近其边缘处设置有螺栓孔，所述内层反应箱(3)的顶部设置有与螺栓孔箱匹配的螺栓，所述观察窗口(313)为圆形钢化玻璃，钢化玻璃与密封盖(31)同圆心设置，且与密封盖(31)的内部固定连接。

6.根据权利要求1所述的可控温可加湿控制光催化反应箱，其特征在于：所述注射口(312)的内部安置有橡胶塞，所述密封盖(31)的顶部还设置有两个气孔(314)，所述两个气孔(314)通过气管连接且在气管的中部设置有气体分析仪。

7.根据权利要求1所述的可控温可加湿控制光催化反应箱，其特征在于：所述靠近内层反应箱(3)的顶部处且贯穿内层反应箱(3)和外层水浴箱(4) 在外层水浴箱(4)的外壁设置有加湿器(37)，所述加湿器(37)与内层反应箱(3)和外层水浴箱(4)的连接处都采用了密封处理。

8.根据权利要求1所述的可控温可加湿控制光催化反应箱，其特征在于：所述紫外灯管(32)和内层反应箱(3)之间设置有紫外灯管架(321)，所述紫外灯管架(321)固定连接在内层反应箱(3)的内壁靠近上部处，所述紫外灯管(32)固定连接在紫外灯管架(321)远离内层反应箱(3)的一侧。

9.根据权利要求8所述的可控温可加湿控制光催化反应箱，其特征在于：所述紫外灯管架(321)包括固定板(3211)、活动杆(3212)和卡纽(3213)，所述活动杆(3212)有六个，其中两个所述活动杆(3212)固定连接在固定板(3211)远离内层反应箱(3)的一面靠近边缘的纵侧，还有两个所述活动杆(3212)通过卡纽(3213)横向活动连接在纵向活动杆(3212)的外侧，另外两个所述活动杆(3212)通过卡纽(3213)纵向活动连接在横向活动杆(3212)的外侧。

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