CN219823667U - 一种催化产氢装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种催化产氢装置，包括催化箱，催化箱为透明玻璃材料制成，催化箱内腔中转动安装有旋转座，旋转座的外环壁垂直固定安装有若干光半导体板，催化箱的上方设置有旋转筒，旋转筒的外筒壁贯穿内腔开设有安装口，安装口的两相对内腔壁均开设有滑槽，安装口内设置有弧形盖板，弧形盖板的两侧边均固定安装滑条，两个滑条分别相适配的滑动插入对应的滑槽内，弧形盖板内外侧贯穿开设有若干下料小孔，弧形盖板旋转至与催化箱内腔连通处时，空穴清除剂会从旋转筒内掉落到催化箱中，实现均匀送料，当电机带动若干光半导体板旋转进行搅拌混合，主动轴会通过皮带带动从动轴旋转，进而带动旋转筒旋转，同步实现均匀送料。
Description
技术领域
本实用新型涉及催化产氢技术领域，具体为一种催化产氢装置。
背景技术
制氢的方法有很多，其中利用太阳能生产氢气的催化方式称为光催化法制氢，半导体TiO2及过渡金属氧化物、层状金属化合物，如K4Nb6017、K2La2TiO10、Sr2Ta207等，以及能利用可见光的催化材料，如CdS、Cu-ZnS等，都能在一定的光照条件下，催化分解水，从而产生氢气。然而到目前为止，利用催化剂光解水的效率还很低，只有1％～2％，这是因为由光催化产氢机理可知，光生电子和空穴的高效分离是保证反应效率的重要前提，但对于绝大多数半导体产氢光催化剂而言，光生电子和空穴的表面和结构内复合的概率很大，无法避免。这会严重降低产氢反应的量子效率，因此为了抑制氢和氧的逆反应及光激发半导体产生的电子和空穴的再结合，可加入电子给体作为空穴清除剂，以提高放氢效率，但是空穴清除剂在加入过程中存在空穴清除剂混合不均匀的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种催化产氢装置，用来解决空穴清除剂混合不均匀的问题。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种催化产氢装置，包括催化箱，所述催化箱为透明玻璃材料制成，所述催化箱内腔中转动安装有旋转座，所述旋转座的外环壁垂直固定安装有若干光半导体板，所述催化箱的上方设置有旋转筒，所述旋转筒的外筒壁贯穿内腔开设有安装口，所述安装口的两相对内腔壁均开设有滑槽，所述安装口内设置有弧形盖板，所述弧形盖板的两侧边均固定安装滑条，两个所述滑条分别相适配的滑动插入对应的滑槽内，所述弧形盖板内外侧贯穿开设有若干下料小孔。
作为本实用新型进一步的方案：所述催化箱一侧固定安装有传动箱，所述传动箱内设置有主动轴和从动轴，所述主动轴和从动轴传动连接，所述主动轴一端与电机输出端连接，另一端贯穿伸入至催化箱内连接在旋转座一端，所述从动轴一端转动连接在传动箱内侧壁，另一端连接在旋转筒一端。
作为本实用新型进一步的方案：所述主动轴的外轴壁环绕套装有第一传动轮，所述从动轴的外轴壁环绕套装有第二传动轮，所述第一传动轮和第二传动轮之间环绕套装有皮带。
作为本实用新型进一步的方案：所述催化箱的顶端固定安装有连接座，所述旋转筒嵌入转动安装在连接座内，所述旋转筒的内筒腔通过若干下料小孔以及连接座内腔与催化箱内腔连通设置。
作为本实用新型进一步的方案：所述催化箱的下底安装有底座，所述底座的下底对称固定安装有两个支撑脚，所述底座一侧插入有排液管，所述排液管一端与催化箱内腔连通，所述排液管另一端安装有阀门。
作为本实用新型进一步的方案：所述催化箱的外侧壁贯穿内腔开设有入料口，所述入料口处可拆卸的盖扣有密封盖。
本实用新型的有益效果：
首先，设置一个催化箱，催化箱内旋转设置有若干光半导体板，然后在催化箱的顶部设置一个能够储存空穴清除剂并且旋转设计的旋转筒，能够对空穴清除剂进行搅拌混合，旋转筒内筒腔贯穿外筒壁嵌入可拆卸的安装一个弧形盖板，弧形盖板表面开设若干下料小孔，当弧形盖板旋转至与催化箱内腔连通处时，空穴清除剂会从旋转筒内掉落到催化箱中，实现均匀送料；
其次，在催化箱一侧安装传动箱，传统箱内包括主动轴和从动轴，当电机通过主动轴带动若干光半导体板旋转对空穴清除剂进行搅拌混合的同时，主动轴会通过皮带带动从动轴旋转，进而带动旋转筒旋转，同步实现均匀送料。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型正视剖面结构示意图；
图3为本实用新型侧视剖面结构示意图；
图4为本实用新型传动箱内部结构示意图；
图5为本实用新型旋转筒结构示意图。
图中：
1、催化箱；11、旋转座；12、光半导体板；13、连接座；14、底座；15、支撑脚；16、排液管；17、入料口；
2、传动箱；21、主动轴；22、第一传动轮；23、从动轴；24、第二传动轮；25、皮带；
3、电机；
4、旋转筒；41、安装口；42、滑槽；43、弧形盖板；44、滑条；45、下料小孔。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-5所示，一种催化产氢装置，包括催化箱1，催化箱1为透明玻璃材料制成，确保紫外线能够透过玻璃照射到光半导体板12表面，催化箱1内腔中转动安装有旋转座11，旋转座11的外环壁垂直固定安装有若干光半导体板12，催化箱1的上方设置有旋转筒4，旋转筒4的外筒壁贯穿内腔开设有安装口41，安装口41的两相对内腔壁均开设有滑槽42，安装口41内设置有弧形盖板43，弧形盖板43的两侧边均固定安装滑条44，两个滑条44分别相适配的滑动插入对应的滑槽42内，弧形盖板43内外侧贯穿开设有若干下料小孔45，当旋转筒4旋转时，弧形盖板43由于刚好嵌入安装在旋转筒4的表面，因此也会被迫旋转，并且当弧形盖板43旋转至与连接座13内腔连通位置时，可以实现正常下料，否则就会被阻挡无法下料，因此在确保旋转筒4匀速旋转的前提下，可以实现匀速下料。
如图1-5所示，尤为特别的是，催化箱1一侧固定安装有传动箱2，传动箱2一侧安装有电机3，传动箱2内设置有主动轴21和从动轴23，主动轴21和从动轴23传动连接，主动轴21一端与电机3输出端连接，另一端贯穿伸入至催化箱1内连接在旋转座11一端，贯穿处做密封处理，从动轴23一端转动连接在传动箱2内侧壁，另一端连接在旋转筒4一端，主动轴21的外轴壁环绕套装有第一传动轮22，从动轴23的外轴壁环绕套装有第二传动轮24，第一传动轮22和第二传动轮24之间环绕套装有皮带25，确保皮带25张紧，具有传动作用，催化箱1的顶端固定安装有连接座13，旋转筒4嵌入转动安装在连接座13内，旋转筒4的内筒腔通过若干下料小孔45以及连接座13内腔与催化箱1内腔连通设置，此时弧形盖板43被旋转到特定位置，催化箱1的下底安装有底座14，底座14的下底对称固定安装有两个支撑脚15，底座14一侧插入有排液管16，将反应后多余的废液排出，排液管16一端与催化箱1内腔连通，排液管16另一端安装有阀门，方便控制废液排出，催化箱1的外侧壁贯穿内腔开设有入料口17，入料口17处可拆卸的盖扣有密封盖。
本实用新型的工作原理：
第一步，首先关闭排液管16末端处的阀门，并通过入料口17向催化箱1内倒入足量的水，此时在光照条件下，光半导体板12开始催化分解水，水分解成氢气和氧气的反应同时发生，当小于387nm的紫外光照射到TiO2时，价带上电子吸收能量后发生跃迁到导带，在价带和导带分别产生了空穴与电子，吸附在TiO2的水分子被氧化性很强的空穴氧化成为氧气，同时产生的氢离子在电解液中迁移后被电子还原成为氢气从而产生氢气，但是通过光激发在同一个半导体微粒上产生的电子空穴对极易复合，因此催化效率很低；
第二步，然后再滑动打开弧形盖板43，向旋转筒4内筒腔中倒入足量的空穴清除剂，空穴清除剂包括异丙醇、三氯乙烯、正溴丙烷等，然后再滑动盖扣弧形盖板43，并启动电机3，电机3通过主动轴21带动旋转座11也就是带动若干光半导体板12旋转，主动轴21旋转会通过第一传动轮22、第二传动轮24以及皮带25的传动配合同步带动从动轴23旋转，从动轴23会带动旋转筒旋转，当弧形盖板43旋转至与催化箱1内腔连通处时，空穴清除剂会从旋转筒4内穿过若干下料小孔45，(此时下料小孔45与连接座13的内腔连通，因此空穴清除剂此时可以从下料小孔45处掉落)，再穿过连接座13的内腔，最终掉落到催化箱1中，实现均匀送料，进入到催化箱1内的空穴清除剂会参与到光催化反应中，抑制氢和氧的逆反应及光激发半导体产生的电子和空穴的再结合，从而提高放氢效率。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种催化产氢装置，包括催化箱，所述催化箱为透明玻璃材料制成，其特征在于，所述催化箱内腔中转动安装有旋转座，所述旋转座的外环壁垂直固定安装有若干光半导体板，所述催化箱的上方设置有旋转筒，所述旋转筒的外筒壁贯穿内腔开设有安装口，所述安装口的两相对内腔壁均开设有滑槽，所述安装口内设置有弧形盖板，所述弧形盖板的两侧边均固定安装滑条，两个所述滑条分别相适配的滑动插入对应的滑槽内，所述弧形盖板内外侧贯穿开设有若干下料小孔。
2.根据权利要求1所述的一种催化产氢装置，其特征在于，所述催化箱一侧固定安装有传动箱，所述传动箱一侧安装有电机，所述传动箱内设置有主动轴和从动轴，所述主动轴和从动轴传动连接，所述主动轴一端与电机输出端连接，另一端贯穿伸入至催化箱内连接在旋转座一端，所述从动轴一端转动连接在传动箱内侧壁，另一端连接在旋转筒一端。
3.根据权利要求2所述的一种催化产氢装置，其特征在于，所述主动轴的外轴壁环绕套装有第一传动轮，所述从动轴的外轴壁环绕套装有第二传动轮，所述第一传动轮和第二传动轮之间环绕套装有皮带。
4.根据权利要求1所述的一种催化产氢装置，其特征在于，所述催化箱的顶端固定安装有连接座，所述旋转筒嵌入转动安装在连接座内，所述旋转筒的内筒腔通过若干下料小孔以及连接座内腔与催化箱内腔连通设置。
5.根据权利要求1所述的一种催化产氢装置，其特征在于，所述催化箱的下底安装有底座，所述底座的下底对称固定安装有两个支撑脚，所述底座一侧插入有排液管，所述排液管一端与催化箱内腔连通，所述排液管另一端安装有阀门。
6.根据权利要求1所述的一种催化产氢装置，其特征在于，所述催化箱的外侧壁贯穿内腔开设有入料口，所述入料口处可拆卸的盖扣有密封盖。
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