CN213133124U - 一种多用途光催化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多用途光催化反应装置，反应装置的石英密封盖覆盖在石英反应器的上端开口处；导光管将光源发出的光传输至反应器；恒温水浴装置位于石英反应器外侧壁；超声波发生器装于恒温水浴装置的内侧壁；磁力搅拌装置安装于恒温水浴装置底部，液体采样装置包括安装于石英反应器内部的液体采样管；液体采样管的外端通过管道与液体采样分析装置相连；气体采样装置包括安装于石英反应器侧壁上部分的气体采样管；气体采样管的内端连通石英反应器内部的气体，外端与气体采样分析装置管道连通。本实用新型解决了目前光催化反应中：光源产热大无法稳定提供光能、对于光催化反应过程中反应液的组成无法直接进行分析、反应条件不可调节的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及光催化技术领域，具体涉及一种多用途光催化反应装置。
背景技术
工业的发展伴随着污水的产生，随着近年来人们对于环保问题的进一步重视，污水问题逐渐成为一大亟待解决的难题。自1967年光催化制氢反应被发现以来，人们对于光能的利用从未停止过探索。光能是一种绿色清洁无污染的能源，其能通过催化剂降解水中有机物，同时也可以利用光能促进水分解反应。在污水处理、光催化制氢、燃料电池等领域一直起着重要作用。光催化技术开始被应用于废水处理、环境整治等行业。光催化技术的应用将为人们带来清洁的环境、健康的身体。目前，实验室使用的多用途光催化装置较少，并且在使用的过程中存在以下问题：（1）如使用的场合单一；（2）反应的容器结构复杂、清洗和维护比较麻烦；（3）光源的传导上存在阻隔。需要一种结构简单装置，能够有效利用光能促进水分解反应的装置。
实用新型内容
1.所要解决的技术问题：
针对上述技术问题，本实用新型提供一种多用途光催化反应装置，解决了目前光催化反应中：光源产热大无法稳定提供光能、对于光催化反应过程中反应液的组成无法直接进行分析、反应条件不可调节，随环境影响较大等技术问题。它能增加反应器中环境的稳定性，减少光源发热对于反应进程的影响，同时可以实现气液相产物同步采集分析，达到深度降解有机物的效果。
2.技术方案：
一种多用途光催化反应装置，包括反应装置、采样管道以及光源；所述反应装置包括上端敞口的石英反应器、石英密封盖、恒温水浴装置、超声波发生器以及磁力搅拌装置；所述采样管道包括液体采样装置以及气体采样装置。
所述石英密封盖能够密封覆盖在石英反应器的上端开口处；所述石英密封盖密封时，光源通过导光管将光源发出的光传输至石英密封盖至石英反应器内部；所述恒温水浴装置位于石英反应器外侧壁；所述超声波发生器装于恒温水浴装置的内侧壁；所述磁力搅拌装置安装于恒温水浴装置底部，所述磁力搅拌装置的磁力搅拌器能够带动磁子在石英反应器中旋转搅拌；所述液体采样装置包括安装于石英反应器内部的液体采样管，液体采样管的内端安装于石英反应器内腔的下部能够采集液体；液体采样管的外端通过管道与液体采样分析装置相连；所述气体采样装置包括安装于石英反应器侧壁上部分的气体采样管；所述气体采样管的内端连通石英反应器内部的气体，外端与气体采样分析装置管道连通。
进一步地，所述光源为紫外光和/或可见光光源。
进一步地，所述超声波发生器至少为两个，均匀分布于恒温水浴装置的内侧壁。
进一步地，所述液体采样管的外端包括两个端口，其中一个端口与液体采样分析装置相连，另一个端口与抽气装置相连；所述液体采样管中间位置设置调节阀，两个端口处分别设置一个调节阀。
进一步地，所述气体采样管的外端包括两个端口，其中一个端口与气体采样分析装置相连，另一个端口与抽气装置相连；所述气体采样管中间位置设置调节阀，两个端口处分别设置一个调节阀。
进一步地，所述液体采样装置以及气体采样装置分别位于石英反应器的左右两侧。
2.有益效果：
（1）本装置中由于光源被放置在反应体系之外，光源是通过导光管直接导入到石英反应器中，隔绝了光源引发产生的热效应，避免对反应体系的稳定性造成影响，降低了反应系统受光源发热的影响。
（2）本装置能够适用于暗室加光源的反应环境，通过切换不同的光源达到不同的反应环境；同时可以通过真空阀调节反应体系的真空度，具有实验环境切换便利的优点。
（3）本装置在石英反应器中预设了一段气体采样管和一段液体采样管，对于反应后的气体、液体产物可以直接通过采样管通入分析仪器中进行分析，具有取样检测方便的优点。
（4）本装置采用的光催化反应方法具有反应分散性好的优点，石英反应器中采用超声分散和磁力搅拌共同作用的方式对反应液进行分散，保证了反应液在石英反应器中均匀分散。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行具体的说明。
如附图1所示，一种多用途光催化反应装置，包括反应装置、采样管道以及光源19；所述反应装置包括上端敞口的石英反应器1、石英密封盖2、恒温水浴装置5、超声波发生器7以及磁力搅拌装置8；所述采样管道包括液体采样装置以及气体采样装置。
所述石英密封盖能够密封覆盖在石英反应器的上端开口处；所述石英密封盖密封时，光源通过导光管18将光源发出的光传输至石英密封盖至石英反应器内部；所述恒温水浴装置位于石英反应器外侧壁；所述超声波发生器装于恒温水浴装置的内侧壁；所述磁力搅拌装置安装于恒温水浴装置底部，所述磁力搅拌装置的磁力搅拌器能够带动磁子在石英反应器中旋转搅拌；所述液体采样装置包括安装于石英反应器内部的液体采样管10，液体采样管的内端安装于石英反应器内腔的下部能够采集液体；液体采样管的外端通过管道与液体采样分析装置相连；所述气体采样装置包括安装于石英反应器侧壁上部分的气体采样管11；所述气体采样管的内端连通石英反应器内部的气体，外端与气体采样分析装置管道连通。
进一步地，所述光源为紫外光和/或可见光光源。
进一步地，所述超声波发生器至少为两个，均匀分布于恒温水浴装置的内侧壁。
进一步地，所述液体采样管的外端包括两个端口，其中一个端口与液体采样分析装置相连，另一个端口与抽气装置相连；所述液体采样管中间位置设置调节阀，两个端口处分别设置一个调节阀。
进一步地，所述气体采样管的外端包括两个端口，其中一个端口与气体采样分析装置相连，另一个端口与抽气装置相连；所述气体采样管中间位置设置调节阀12，两个端口处分别设置一个调节阀12。
进一步地，所述液体采样装置以及气体采样装置分别位于石英反应器的左右两侧。
具体实施例：
使用时，首先在石英反应器中加入适量催化剂和反应液，然后盖上石英密封盖，打开超声波发生器和磁力搅拌装置。调节恒温水浴装置的加热器6温度使其中的液体达到实验需要的温度；通过开关气体采样管的阀门使石英反应器内部气压缓慢达到负压环境。反应时，反应液不接通光源，先在暗室环境中反应一段时间，通过采样装置对反应液进行采样。其中采样装置中的采样管为石英管，液体采样管伸入反应液下端，气体采样管不接触液面上端，通过调节真空阀对反应液进行气（液）采样分析。接着打开光源，对反应液进行充分光照，每隔一段时间对反应液进行气（液）采样分析。待反应结束后，先关闭光源，再关闭超声波发生器和磁力搅拌装置，最后关闭恒温水浴装置。缓慢调节气体采样管真空阀使石英反应器缓慢回到常压，拆除石英密封盖，对石英反应器进行清洗。
虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型的，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所。
Claims (6)
1.一种多用途光催化反应装置，其特征在于：包括反应装置、采样管道以及光源（19）；所述反应装置包括上端敞口的石英反应器（1）、石英密封盖（2）、恒温水浴装置（5）、超声波发生器（7）以及磁力搅拌装置（8）；所述采样管道包括液体采样装置以及气体采样装置；
所述石英密封盖（2）能够密封覆盖在石英反应器（1）的上端开口处；所述石英密封盖（2）密封时，光源（19）通过导光管（18）将光源（19）发出的光传输至石英密封盖（2）至石英反应器内部；所述恒温水浴装置（5）位于石英反应器（1）外侧壁；所述超声波发生器（7）装于恒温水浴装置（5）的内侧壁；所述磁力搅拌装置（8）安装于恒温水浴装置（5）底部，所述磁力搅拌装置（8）的磁力搅拌器能够带动磁子在石英反应器（1）中旋转搅拌；所述液体采样装置包括安装于石英反应器（1）内部的液体采样管（10），液体采样管（10）的内端安装于石英反应器（1）内腔的下部能够采集液体；液体采样管（10）的外端通过管道与液体采样分析装置相连；所述气体采样装置包括安装于石英反应器（1）侧壁上部分的气体采样管（11）；所述气体采样管（11）的内端连通石英反应器（1）内部的气体，外端与气体采样分析装置管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种多用途光催化反应装置，其特征在于：所述光源（19）为紫外光和/或可见光光源。
3.根据权利要求1所述的一种多用途光催化反应装置，其特征在于：所述超声波发生器（7）至少为两个，均匀分布于恒温水浴装置（5）的内侧壁。
4.根据权利要求1所述的一种多用途光催化反应装置，其特征在于：所述液体采样管（10）的外端包括两个端口，其中一个端口与液体采样分析装置相连，另一个端口与抽气装置相连；所述液体采样管（10）中间位置设置调节阀（12），两个端口处分别设置一个调节阀（12）。
5.根据权利要求1所述的一种多用途光催化反应装置，其特征在于：所述气体采样管（11）的外端包括两个端口，其中一个端口与气体采样分析装置相连，另一个端口与抽气装置相连；所述气体采样管（11）中间位置设置调节阀（12），两个端口处分别设置一个调节阀（12）。
6.根据权利要求1所述的一种多用途光催化反应装置，其特征在于：所述液体采样装置以及气体采样装置分别位于石英反应器（1）的左右两侧。
Priority Applications (1)
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| CN202021874638.5U CN213133124U (zh) | 2020-09-01 | 2020-09-01 | 一种多用途光催化反应装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213133124U true CN213133124U (zh) | 2021-05-07 |
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ID=75742917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202021874638.5U Active CN213133124U (zh) | 2020-09-01 | 2020-09-01 | 一种多用途光催化反应装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213133124U (zh) |
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2020
- 2020-09-01 CN CN202021874638.5U patent/CN213133124U/zh active Active
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