CN219580250U - 一种光催化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光催化反应装置，包括反应壳体，所述反应壳体内沿鼓风方向依次设置送风区、光催化反应区与尾端处理区，所述光催化反应区内架设有反应室骨架，所述反应室骨架上固设有光催化材料片，所述反应室骨架内固设有若干固定灯架，并经固定灯架内架设有紫外灯；尾端处理区与光催化反应区输出端相通并于相通处设置粗过滤网，尾端处理区内叠放有若干过滤片，所述反应壳体两侧均设有利于进风与出风的格栅窗，该用于致病微生物及恶劣致害化学污染物光催化清除的光催化反应装置尺寸小、能耗低，单位功率处理效能高，可以实现对致病微生物和致害化学污染物的有效清除，对于致病微生物和致害化学污染物清除治理具有很高的实际应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光催化反应装置。
背景技术
在过去几十年里，各地城市化和工业化快速发展，许多环境问题也随之出现，特别是工业和交通以及过多的人类活动导致了全球生活环境质量的快速恶化。典型的恶劣致害化学污染物包括挥发性有机化合物、氮氧化物、硫氧化物、恶臭气体污染物等化学污染物排放的增加将加剧对公众健康和环境的威胁，许多流行病学研究都强调了暴露于环境空气污染与人类健康不良影响(如呼吸系统疾病、心血管疾病和癌症)之间的直接联系。除上述恶劣致害化学污染物外，细菌和病毒等病原微生物气溶胶是传染性疾病或致毒效应扩散及传播的重要源头与途径（如呼吸道感染致病菌及流感病毒等），亦是构成特种环境高度聚集人群健康风险和诱发公共安全事件的潜在威胁之一。因此，与外界空气隔离的密闭或半封闭特种空间在重点针对化学污染的同时应兼顾生物致病体的有效控制与灭杀的装置十分重要。目前国内外广泛应用的反应器还是采用物理吸附、过滤、臭氧氧化等方法，这些技术都存在着诸多缺点，亟待改善。
实用新型内容
鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于致病微生物及恶劣致害化学污染物光催化清除的光催化反应装置，不仅结构简单，生产成本低，而且使用便捷，清除效率高。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种光催化反应装置，包括反应壳体，所述反应壳体内沿鼓风方向依次设置送风区、光催化反应区与尾端处理区，所述送风区的输出端与光催化反应区相通，所述光催化反应区内架设有反应室骨架，所述反应室骨架上固设有光催化材料片，所述反应室骨架内固设有若干固定灯架，并经固定灯架内架设有紫外灯；所述尾端处理区与光催化反应区输出端相通并于相通处设置粗过滤网，尾端处理区内叠放有若干过滤片，所述反应壳体两侧均设有利于进风与出风的格栅窗。
进一步的，所述反应室骨架由若干呈空心三棱柱状的单骨架拼接组成，所述单骨架外周面均固设有光催化材料片且相邻的单骨架间均经光催化材料片对接固连，所述固定灯架均固连在单骨架内并与其同轴延伸以供紫外灯穿设。
进一步的，所述相邻的单骨架均为倒置对接，即两相邻的单骨架对接呈菱形结构，两相邻单骨架对接边之间均经光催化材料片固连。
进一步的，所述光催化材料片由多孔陶瓷或者多孔纤维棉制成，光催化材料片内外均涂敷有光催化剂。
进一步的，所述送风区内固设有风机安装架，并经风机安装架上设有风机，所述风机出风口侧的风机安装架上开设有与光催化反应区相通的导风口。
进一步的，所述送风区、光催化反应区与尾端处理区均为单独腔室，但依次连通。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1）采用喷涂法和浸渍法将光催化剂均匀涂敷在刚性多孔陶瓷和柔性多孔纤维棉载体上，致病微生物和致害化学污染物吸附在催化剂薄膜上，在紫外灯光照下完成致病微生物和致害化学污染物的清除，具有不需要对催化剂分离，能连续清除致病微生物和致害化学污染物等优点。
2）光催化反应室的骨架采用三棱柱结构，增大了光催化反应面积和光照面积，有利于提高净化效率，风机通过导风口与光催化反应室相连接，减少了空气阻力，同时增大了催化剂与致病微生物和致害化学污染物接触的机会，从而提高了光催化效果。
3）装置尺寸小、能耗低，单位功率处理效能高，可以实现对多种致病微生物和致害化学污染物的有效清除，对于致病微生物和致害化学污染物治理具有很高的实际应用价值。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例的构造内部示意图；
图2为本实用新型实施例中反应室骨架的构造示意图；
图3为本实用新型实施例的侧视内部示意图；
图4为本实用新型实施例中反应壳体的侧视图。
图中：1-反应壳体，2-送风区，3-光催化反应区，4-尾端处理区，5-反应室骨架，6-光催化材料片，7-固定灯架，8-紫外灯，9-粗过滤网，10-过滤片，11-单骨架，12-风机安装架，13-风机，14-导风口，15-镇流器，16-导线孔，17-格栅窗。
具体实施方式
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~4所示，一种光催化反应装置，包括反应壳体1，所述反应壳体内沿鼓风方向自前朝后依次设置送风区2、光催化反应区3与尾端处理区4，所述送风区的输出端与光催化反应区相通，所述光催化反应区内架设有反应室骨架5，反应室骨架呈前后延伸状固定在光催化反应区的腔室内，对应的紫外灯均呈前后延伸状，所述反应室骨架上固设有光催化材料片6，所述反应室骨架内固设有若干固定灯架7，并经固定灯架内架设有紫外灯8；所述尾端处理区与光催化反应区输出端相通并于相通处设置粗过滤网9，尾端处理区内叠放有若干过滤片10，所述反应壳体两侧均设有利于进风与出风的格栅窗17，所述尾端处理区后端开设有与格栅窗相通的出风口。
在本实用新型实施例中，尾端处理区主要由过滤片组成，可以防止催化剂被气体带出，导致光催化效率降低。
在本实用新型实施例中，所述反应室骨架由若干呈空心三棱柱状的单骨架11拼接组成，所述单骨架外周面均固设有光催化材料片且相邻的单骨架间均经光催化材料片对接固连，所述固定灯架均固连在单骨架内并与其同轴延伸以供紫外灯穿设，紫外灯采用254nm的紫外灯，该空心三棱柱结构与普通平板式反应器相比，即可以保证了致病微生物和致害化学污染物的有效流通，又增大了光催化反应面积和光照面积，有利于提高净化效率。
在本实用新型实施例中，所述固定灯架均呈类圆环状固连在单骨架内壁，紫外灯均穿设在在该圆环状固定灯架内。
在本实用新型实施例中，光催化反应区内还设有与紫外灯电性连接的镇流器15，所述反应壳体侧端开设有以利导线伸入接通的导线孔16。
在本实用新型实施例中，所述相邻的单骨架均为倒置对接，即两相邻的单骨架对接呈菱形结构，两相邻单骨架对接边之间均经光催化材料片固连。
在本实用新型实施例中，所述光催化材料片由多孔陶瓷或者多孔纤维棉制成，光催化材料片内外均涂敷有光催化剂。
在本实用新型实施例中，所述送风区内固设有风机安装架12，并经风机安装架上设有风机13，所述风机出风口侧的风机安装架上开设有与光催化反应区相通的导风口14。
在本实用新型实施例中，所述送风区、光催化反应区与尾端处理区均为单独腔室，但依次连通。
在本实用新型实施例中，采用的光催化剂为改性的TiO2光催化剂。二氧化钛带隙较宽(3.2 eV)使其光催化效率受到了限制，引入少量金属氧化物调控TiO2的晶粒尺寸、结晶度、比表面积、表面酸碱度等参数，同时通过贵金属沉积和氧空位的引入，可以有效解决TiO2载流子的复合率高、电子迁移率弱、对致病微生物及恶劣致害化学污染物吸附能力差等缺点。增强TiO2光生载流子的分离和对致病微生物和致害化学污染物的吸附能力，提高对典型致病微生物和致害化学污染物的光催化活性和稳定性。
在本实用新型实施例中，该反应装置整机尺寸565 mm×253 mm×60 mm，壳体和反应腔室材质选用镁铝合金，即可以保证光催化反应器自身强度，能保证实验操作过程中不会损坏内部器件，同时还具备对硫化氢等腐蚀性气体具有较好的耐受性和质量轻等优点。进风区根据额定风量、气阻、运行环境湿度以及风机使用寿命等因素选择德国EMB-PAPST公司所生产型号为RG-125-19/56的风机，风量为0-90 m3/h。光催化层由催化剂负载于刚性多孔陶瓷或柔性多孔纤维棉制成。紫外灯选用三根飞利浦灯管，功率为8 W，波长为254 nm。
本实用新型实施例的工作原理：启动风机后，室内循环空气中的致病微生物和致害化学污染物被吸入，经过风机加压后通过导风口进入光催化反应区，导风口的目的是使进入光催化反应区的气体流速更均匀，更好的与催化剂接触。致病微生物和致害化学污染物进入光反应室后，在反应室中吸附在催化剂薄膜表面，在紫外灯的照射下，将薄膜表面所吸附的致病微生物和致害化学污染物清除，最后经尾端处理区输出经除污后的气体。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的光催化反应装置。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种光催化反应装置，其特征在于：包括反应壳体，所述反应壳体内沿鼓风方向依次设置送风区、光催化反应区与尾端处理区，所述送风区的输出端与光催化反应区相通，所述光催化反应区内架设有反应室骨架，所述反应室骨架上固设有光催化材料片，所述反应室骨架内固设有若干固定灯架，并经固定灯架内架设有紫外灯；所述尾端处理区与光催化反应区输出端相通并于相通处设置粗过滤网，尾端处理区内叠放有若干过滤片，所述反应壳体两侧均设有利于进风与出风的格栅窗。
2.根据权利要求1所述的一种光催化反应装置，其特征在于：所述反应室骨架由若干呈空心三棱柱状的单骨架拼接组成，所述单骨架外周面均固设有光催化材料片且相邻的单骨架间均经光催化材料片对接固连，所述固定灯架均固连在单骨架内并与其同轴延伸以供紫外灯穿设。
3.根据权利要求2所述的一种光催化反应装置，其特征在于：所述相邻的单骨架均为倒置对接，即两相邻的单骨架对接呈菱形结构，两相邻单骨架对接边之间均经光催化材料片固连。
4.根据权利要求1所述的一种光催化反应装置，其特征在于：所述光催化材料片由多孔陶瓷或者多孔纤维棉制成，光催化材料片内外均涂敷有光催化剂。
5.根据权利要求1所述的一种光催化反应装置，其特征在于：所述送风区内固设有风机安装架，并经风机安装架上设有风机，所述风机出风口侧的风机安装架上开设有与光催化反应区相通的导风口。
6.根据权利要求1所述的一种光催化反应装置，其特征在于：所述送风区、光催化反应区与尾端处理区均为单独腔室，但依次连通。
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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