CN216799793U - 一种超声协同光催化反应实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种超声协同光催化反应实验装置，属于环保技术领域，本装置包括供气系统、暗箱以及位于暗箱中的灯管、灯带、超声反应器、石英反应池；水槽中装有水，超声反应器与水槽连接；灯带位于水槽内壁，灯管位于水槽中部，用于模拟光照；石英反应池安装于水槽中，石英反应池设置有插入石英反应池内部的曝气管；曝气管与供气系统连接，用于为石英反应池提供气体。本实用新型是一种研究多场条件下光催化反应的装置，可用于研究超声、光催化协同作用对光催化剂的性能的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保技术领域，具体为一种超声协同光催化反应实验装置。
背景技术
随着社会的不断发展，环保问题也愈加为人类所重视，为治理各种各样的污染物而衍生出了一系列的污染治理方法，诸如物理吸附、生物氧化、光电催化等，光催化氧化可以直接利用太阳能将有机污染物转化成二氧化碳和水等无机小分子物质，同时具有效率高、反应条件温和、无二次污染等优点。近几十年来，随着光催化技术的兴起与发展，光催化技术逐渐成为各类有机废水处理领域的研究热点。目前，研究较多集中在单场(不同光照条件)对光催化剂的性能的研究与开发上，多场协同下的研究还较少，对多场下光催化反应装置的研究更少。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种适用于不同实验条件的超声协同光催化反应实验装置。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现。
一种超声协同光催化反应实验装置，包括供气系统、暗箱以及位于暗箱中的灯管、灯带、超声反应器、石英反应池；水槽中装有水，超声反应器与水槽连接；灯带位于水槽内壁，灯管位于水槽中部，用于模拟光照；石英反应池安装于水槽中，石英反应池设置有插入石英反应池内部的曝气管；曝气管与供气系统连接，用于为石英反应池提供气体。
进一步，所述石英反应池有多个，且所述的多个石英反应池通过反应池架安装于水槽中，这样可以进行超声协同光催化反应的多组平行实验。石英反应池的数量可以根据需要进行调整，反应池架与石英反应池相匹配，如当设置六个石英反应池时配套使用六格反应池架。
进一步，所述供气系统包括空气泵，空气泵的出口与所述曝气管连通，且空气泵与曝气管连接管线上设有流量调节阀和流量计，用于调节石英反应池中的曝气量。当采用多个石英反应池时，可以为每个石英反应器配置流量调节阀和流量计，这至少便于监测不同曝气量对实验结果的影响。
进一步，所述水槽的周侧壁设置进水口和出水口，便于更换超声用水，也便于通入循环水调整反应温度。
进一步，所述灯带有多条且为磁吸式，吸附于水槽器璧，可根据实验条件进行拆卸，以便控制光强。
进一步，所述石英反应池设有池盖，池盖上设有提手、曝气管插口和取样口，所述曝气管穿过曝气管插口伸入石英反应池内。
本实用新型的有益效果是：本实用新型是一种研究多场条件下光催化反应的装置，可用于研究超声、光催化协同作用对光催化剂的性能的影响，当在水槽中通入循环水后还可实现温度控制，研究超声、温度、光催化多场条件下的光催化反应。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图中：1、空气泵，2、压力传感器，3、截止阀，4、流量计，5、曝气管，6、灯管，7、提手，8、曝气管插口，9、取样口，10、反应池盖子，11、灯带，12、进水口，13、出水口，14、水槽，15、超声反应器，16、暗箱，17、超声开关，18、主灯管开关，19、灯带开关，20、灯座，21、石英反应池，22、六格反应池架，23、观察口拉门，24、观察口，25、把手。
具体实施方式
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。
请参考图1，一种超声协同光催化反应实验装置，包括供气系统、暗箱16以及位于暗箱16中的灯管6、灯带11、超声反应器15、石英反应池21、六格反应池架22。
所述暗箱16正面设有观察口24和观察口拉门23，观察口拉门23上设有把手25，暗箱16侧面设有多个小孔，用于穿过管线、导线和电线等；所述超声反应器15设于暗箱16中部，超声反应器15设有超声开关17、灯管开关18和灯带开关19，分别用于控制超声反应器15、灯管6、灯带11的启停；水槽14连接于超声反应器15的上部，水槽14两侧设有进水口12和出水口13，用于注入和排放超声所需的水，同时通过循环水槽14中的水来调节超声反应器15温度，水槽14内壁磁吸有多条可拆卸灯带11；六格反应池架22置于水槽14中，六格反应池架22的中部设置有灯座20，用于安装灯管6，六格反应池架22六格空位分别用于安装石英反应池21，石英反应池21配有相应的反应池盖子10，反应池盖子10上设有提手7、曝气管插口8和取样口9。
所述石英反应池21为独立的六组，可以通过反应池盖子10上设有提手7取出和放入，曝气管5通过反应池盖子10上的曝气管插口8向石英反应池21中的溶液通入空气，超声反应器15可以对溶液提供超声波使得催化剂在反应体系中更好地分散，使得催化剂和有机物、气泡更均匀地接触，同时产生的超声场还可以促进反应体系中活性自由基的产生。
所述供气系统包括空气泵1，空气泵出口设置有压力传感器2，用于监控空气压力；空气泵1的出口设置有多个支管，每条支管对应与一个石英反应池21的曝气管5连通，每条支管上均设置有截止阀3和流量计4，用于调节单个石英反应池21的流量。
本实用新型的使用方法是：
向石英反应池21中加入一定量的含有有机物的溶液，投入光催化剂，将反应池盖子10与石英反应池21与的扣紧后，插入六格反应池架22的边缘空位，然后将曝气管5插入曝气管插口8，最后调节相应的通气管的截止阀3控制气体流量。
通过进水口12向水槽14注入水至其高于石英反应池21中液位高度，根据实验条件分别打开超声开关17、灯管开关18和灯带开关19。反应过程中通过反应池盖子10上的取样口9进行取样。
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 (8)
1.一种超声协同光催化反应实验装置，其特征在于，包括供气系统、水槽、暗箱以及位于暗箱中的灯管、灯带、超声反应器、石英反应池；所述水槽中装有水，所述超声反应器与所述水槽连接；所述灯带位于所述水槽内壁，所述灯管位于所述水槽中部；所述石英反应池安装于所述水槽中，所述石英反应池设置有插入所述石英反应池内部的曝气管；所述曝气管与所述供气系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种超声协同光催化反应实验装置，其特征在于，所述石英反应池有多个。
3.根据权利要求2所述的一种超声协同光催化反应实验装置，其特征在于，所述多个石英反应池通过反应池架安装于所述水槽中。
4.根据权利要求1所述的一种超声协同光催化反应实验装置，其特征在于，所述供气系统包括空气泵，所述空气泵的出口与所述曝气管连通。
5.根据权利要求4所述的一种超声协同光催化反应实验装置，其特征在于，所述空气泵与所述曝气管连通的管线上设有流量调节阀和流量计。
6.根据权利要求1所述的一种超声协同光催化反应实验装置，其特征在于，所述水槽的周侧壁设置进水口和出水口。
7.根据权利要求1所述的一种超声协同光催化反应实验装置，其特征在于，所述灯带有多条且为磁吸式，吸附于所述水槽器璧。
8.根据权利要求1所述的一种超声协同光催化反应实验装置，其特征在于，所述石英反应池设有池盖，所述池盖上设有提手、曝气管插口和取样口，所述曝气管穿过所述曝气管插口伸入所述石英反应池内。
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