CN211384533U - 一种VOCs光降解反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及VOCs处理设备技术领域，具体涉及一种VOCs光降解反应器，该VOCs光降解反应器自下而上依次包括：池体(1)、透明窗片(2)、密封保护套(3)和与所述池体(1)固定连接的上盖板(4)。采用本实用新型提供的反应器能够增加VOCs与光催化剂的接触面积，有效测试光催化剂对VOCs的去除效果，同时本实用新型提供的反应器设计合理，结构简单，节约了反应器的制作成本。

Description

一种VOCs光降解反应器

技术领域

本实用新型涉及VOCs处理设备技术领域，具体涉及一种VOCs光降解反应器。

背景技术

室内装修材料中挥发出的挥发性有机物(VOCs)积累到一定程度时，不仅会出现难闻的气味，还会引起人体免疫机能下降，长时间接触会对人的皮肤、呼吸系统和心血管系统造成较为严重的伤害；另外，VOCs也是引起温室效应的重要物质之一。因此，对VOCs的治理具有十分重要的意义。

目前室内VOCs的去除主要利用活性炭等吸附材料来达到净化空气的效果，但是通常吸附材料存在重复利用率低、材料不易回收等问题，特别是活性炭材料在达到吸附饱和后容易脱附VOCs，二次释放到室内环境中，对室内空气环境有着潜在的风险。光催化剂可在自然光条件下对空气中的VOCs进行彻底地光降解去除，这种催化剂很好的解决了活性炭存在的问题，但是目前用于评价光催化剂降解VOCs效果的反应器催化效率并不高，且通常制作成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种VOCs光降解反应器，采用本实用新型提供的反应器能够增加VOCs与光催化剂的接触面积，有效测试光催化剂对VOCs的去除效果，同时节约反应器制作成本。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供了一种VOCs光降解反应器，自下而上依次包括：池体1、透明窗片2、密封保护套3和与所述池体1固定连接的上盖板4；所述上盖板4设置有第一通孔，所述密封保护套3设置有第二通孔，光源通过第一通孔和第二通孔，照射到所述透明窗片2上；

所述池体1上端开口，所述透明窗片2封堵所述池体1的开口；所述池体1的侧壁设置有开孔；所述密封保护套3用于密封所述透明窗片2和池体1的连接处。

优选地，所述池体1的开孔为两个，分别为第一开孔和第二开孔，所述第一开孔和第二开孔在侧壁上相对设置，所述第一开孔和第二开孔的尺寸独立为2～3mm。

优选地，所述池体1的材质为铝合金。

优选地，所述池体1的池底内壁与所述透明窗片2的底面垂直距离为2～10mm。

优选地，所述池体1开口为磨口，所述透明窗片2的边缘与所述池体1磨口密封连接。

优选地，所述透明窗片2的材质为石英。

优选地，所述密封保护套3为聚四氟乙烯保护套；所述密封保护套3的层数为2～3层。

优选地，所述上盖板4与所述池体1通过螺丝4-1固定连接。

本实用新型提供了一种VOCs光降解反应器，自下而上依次包括：池体1、透明窗片2、密封保护套3和与所述池体1固定连接的上盖板4；所述上盖板4设置有第一通孔，所述密封保护套3设置有第二通孔，光源通过第一通孔和第二通孔照射到所述透明窗片2上；所述池体1上端开口，所述透明窗片2封堵所述池体1的开口；所述池体1的侧壁设置有开孔；所述密封保护套3用于密封所述透明窗片2和池体1的连接处。在本实用新型中，池体1内部用于放置光催化剂和通入VOCs，为光降解VOCs的场所，使光催化剂和VOCs充分接触；透明窗片2能够保证全波段光照射到池体1中，使光催化剂在池体1中充分降解VOCs；上盖板4通过密封保护套3将透明窗片2和池体1密封，保证反应器的气密性，提高降解效率；本实用新型提供的反应器设计合理，结构简单，节约了反应器的制作成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的VOCs光降解反应器的俯视图；

图2为本实用新型实施例提供的VOCs光降解反应器的剖视图；

图3为应用例1测试光催化剂对甲醛去除效果的实验示意图；

图4为应用例1甲醛光降解效率图；

其中，1-池体，1-1-VOCs进口，1-2-VOCs出口，1-3-样品托盘，2-透明窗片，3-密封保护套，4-上盖板，4-1-螺丝。

具体实施方式

本实用新型提供了一种VOCs光降解反应器，自下而上依次包括：池体1、透明窗片2、密封保护套3和与所述池体1固定连接的上盖板4；所述上盖板4设置有第一通孔，所述密封保护套3设置有第二通孔，光源通过第一通孔和第二通孔，照射到所述透明窗片2上；所述池体1上端开口，所述透明窗片2封堵所述池体1的开口；所述池体1的侧壁设置有开孔；所述密封保护套3用于密封所述透明窗片2和池体1的连接处。

本实用新型提供的VOCs光降解反应器包括池体1，为光催化剂降解VOCs提供反应场所。在本实用新型中，所述池体1上端开口，保证光源充分照射到池体1内的光催化剂上；所述池体1的侧壁设置有开孔，用于通入VOCs。作为本实用新型的一个实施例，所述池体1的开孔为两个，分别为第一开孔和第二开孔，所述第一开孔和第二开孔在侧壁上相对设置。在本发明的具体实施例中，所述第一开孔为VOCs进口1-1，所述第二开孔为VOCs出口1-2，用于VOCs的进出；所述第一开孔和第二开孔的尺寸独立为2～3mm。

作为本实用新型的一个实施例，所述池体1的池底内壁与所述透明窗片2的底面垂直距离为2～10mm，使得VOCs进入池体1后，能够充分接触到光催化剂表面，增大气-固接触面积，提高催化效率。作为本实用新型的一个实施例，所述池体1内设置有样品托盘1-3，用于盛放光催化剂。作为本实用新型的一个实施例，所述样品托盘1-3的高度可调节，用于调整光催化剂与透明窗片2之间的距离。

作为本实用新型的一个实施例，所述池体1的材质为铝合金；所述池体1的形状为圆柱形。

本实用新型提供的VOCs光降解反应器包括覆盖在所述池体1上端开口处的透明窗片2，封堵所述池体1的开口，能够保证全波段光照射入池体1中。作为本实用新型的一个实施例，所述透明窗片2的直径等于所述池体1的内径，所述透明窗片2的边缘与所述池体1磨口密封连接，保证反应器的气密性，提高降解效率。作为本实用新型的一个实施例，所述透明窗片2通过池体内壁的凹槽固定，所述透明窗片2的直径小于池体1的外径3～5mm。

作为本实用新型的一个实施例，所述透明窗片2的材质为石英；所述透明窗片2的形状为圆形；所述透明窗片2的厚度为3～5mm。

本实用新型提供的VOCs光降解反应器包括设置于所述透明窗片2上方的密封保护套3，用于密封所述透明窗片2和池体1的连接处缝隙。在本实用新型中，所述密封保护套3设置有通孔；所述密封保护套的形状优选为圆环。作为本实用新型的一个实施例，所述通孔设置于所述密封保护套3的中央。作为本实用新型的一个实施例，所述密封保护套3为聚四氟乙烯保护套；所述密封保护套3的层数为2～3层。作为本实用新型的一个实施例，所述密封保护套3的形状优选与透明窗片2的周边一致，以提高密封效果。

本实用新型提供的VOCs光降解反应器包括设置于所述密封保护套3上方的上盖板4，所述上盖板4与所述池体1固定连接，用于密封反应器。在本实用新型中，所述上盖板4设置有通孔；作为本实用新型的一个实施例，所述通孔设置于所述上盖板4的中央，与所述密封保护套3上的通孔对应，能够保证光源通过透明窗片2。

作为本实用新型的一个实施例，所述上盖板4与所述池体1通过螺丝固定连接，具体为：所述上盖板4安装有螺丝4-1，所述池体1设置有与所述螺丝4-1对应的螺孔，使上盖板4能够固定于池体上，保证反应器的气密性。在本实用新型中，所述螺丝4-1的数量优选为6～10个，所述螺丝4-1优选等间距的分布在上盖板4上。作为本实用新型的一个实施例，所述上盖板4的形状优选为圆形。

本实用新型提供的VOCs光降解反应器的示意图如图1～2所示，自下而上依次包括：池体1、透明窗片2、密封保护套3和上盖板4；所述上盖板4设置有第一通孔，所述密封保护套3设置有第二通孔，光源通过第一通孔和第二通孔，照射到所述透明窗片2上；所述池体1上端开口，侧壁设置有开孔，为VOCs进口1-1和VOCs出口1-2；所述透明窗片2封堵所述池体1的开口；所述密封保护套3用于密封所述透明窗片2和池体1的连接处。所述上盖板4与所述池体1通过螺丝4-1固定连接。

在进行VOCs光降解反应时，将光催化剂置于所述池体1中，然后依次盖上透明窗片2、密封保护套3和上盖板4，将上盖板4中的螺丝4-1拧入池体1对应的螺孔中，保证反应器的密封性；然后由VOCs进口1-1通入VOCs，反应后，打开VOCs出口1-2，收集反应后的气体。

下面将结合本实用新型中的实施例，对本实用新型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

本实施例提供的VOCs光降解反应器的示意图如图1～2所示，自下而上依次包括：池体1、透明窗片2、密封保护套3和上盖板4；所述上盖板4设置有第一通孔，所述密封保护套3设置有第二通孔，光源通过第一通孔和第二通孔，照射到所述透明窗片2上；所述池体1上端开口，侧壁设置有开孔，为VOCs进口1-1和VOCs出口1-2；所述透明窗片2封堵所述池体1的开口；所述密封保护套3用于密封所述透明窗片2和池体1的连接处。所述上盖板4与所述池体1通过螺丝4-1固定连接；

其中，所述池体1为圆柱形铝合金池体；所述透明窗片2的材质为石英；所述透明窗片与所述样品托盘1-3的垂直距离为2mm；所述密封保护套3为聚四氟乙烯保护套，层数为2～3层。

在采用本实用新型提供的VOCs光降解反应器进行光催化降解实验时，所述VOCs进口1-1和VOCs出口1-2可连接流量计，控制VOCs通入池体1的流量；所述VOCs光降解反应器与光源的距离可调节。

应用例1

采用实施例1提供的VOCs光降解反应器测试光催化剂对甲醛的去除效果，实验示意图如图3所示：

将0.1g TiO₂(P25)光催化剂平放于池体1中样品托盘1-3的中央，然后依次盖上透明窗片2、密封保护套3和上盖板4，将螺丝4-1拧入池体1对应的螺孔中锁紧，保证反应器的气密性；

打开配气系统，将1ppm浓度的甲醛混合空气通过聚四氟乙烯管接入VOCs进口1-1，气体流速为1.0L/min；

VOCs出口1-2通过聚四氟乙烯管接入甲醛检测仪，检测VOCs出口1-2的甲醛浓度；

300W氙灯光源设置于所述的VOCs光降解反应器上方30～50cm处，提供全波段光源；

待甲醛检测仪数值保持稳定在1ppm时，打开光源；

实时记录甲醛检测仪的读数，经过140s光催化降解，降解效果如图4所示，甲醛的去除率达到40％，说明采用本实用新型提供的反应器能够有效测试光催化剂对VOCs的去除效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种VOCs光降解反应器，其特征在于，自下而上依次包括：池体(1)、透明窗片(2)、密封保护套(3)和与所述池体(1)固定连接的上盖板(4)；所述上盖板(4)设置有第一通孔，所述密封保护套(3)设置有第二通孔，光源通过第一通孔和第二通孔照射到所述透明窗片(2)上；

所述池体(1)上端开口，所述透明窗片(2)封堵所述池体(1)的开口；所述池体(1)的侧壁设置有开孔；所述密封保护套(3)用于密封所述透明窗片(2)和池体(1)的连接处。

2.根据权利要求1所述的VOCs光降解反应器，其特征在于，所述池体(1)的开孔为两个，分别为第一开孔和第二开孔，所述第一开孔和第二开孔在侧壁上相对设置，所述第一开孔和第二开孔的尺寸独立为2～3mm。

3.根据权利要求1或2所述的VOCs光降解反应器，其特征在于，所述池体(1)的材质为铝合金。

4.根据权利要求1所述的VOCs光降解反应器，其特征在于，所述池体(1)的池底内壁与所述透明窗片(2)的底面垂直距离为2～10mm。

5.根据权利要求1所述的VOCs光降解反应器，其特征在于，所述池体(1)开口为磨口，所述透明窗片(2)的边缘与所述池体(1)磨口密封连接。

6.根据权利要求1或5所述的VOCs光降解反应器，其特征在于，所述透明窗片(2)的材质为石英。

7.根据权利要求1所述的VOCs光降解反应器，其特征在于，所述密封保护套(3)为聚四氟乙烯保护套；所述密封保护套(3)的层数为2～3层。

8.根据权利要求1所述的VOCs光降解反应器，其特征在于，所述上盖板(4)与所述池体(1)通过螺丝(4-1)固定连接。

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