DE10118165A1

DE10118165A1 - Vorrichtung zum Zersetzen von Schadstoffen mit Hilfe eines Photokatalysators

Info

Publication number: DE10118165A1
Application number: DE10118165A
Authority: DE
Inventors: Akira Aoyagi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-09-19
Also published as: US20020172627A1; JP2002273420A

Abstract

Die Vorrichtung hat einen Strömungskanal (3), in welchen Schadstoffe enthaltendes Fluid strömt. In dem Strömungskanal (3) ist drehbar ein Rotationskörper (1) angeordnet, auf dessen Oberfläche der Photokatalysator aufgebracht ist. Zum Bestrahlen des Photokatalysators mit Licht dient eine Lichtaufstrahleinrichtung. Wenn sich der Rotationskörper (1) mit dem Photokatalysator auf seiner Oberfläche dreht und der Photokatalysator durch die Lichtaufstrahleinrichtung aktiviert ist, werden die Schadstoffe in dem Fluid, das durch die Drehung des Rotationskörpers gerührt wird, mit hohem Wirkungsgrad zersetzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zersetzen von Schadstoffen mit Hilfe eines Photokatalysators.

Neuerdings gewinnt es mehr und mehr an Bedeutung, Schadstoffe, wie Dioxin, PCB usw. zu zersetzen, die in Abwasser, Abluft usw. enthalten sind, und sie in unschädliche Substanzen umzu wandeln oder sie zu entfernen. Dabei hat sich die Verwendung von Photokatalysatoren als besonders geeignet erwiesen. Ein Photokatalysator wird aktiviert und führt eine chemische Reaktion herbei, wenn er mit Licht bestrahlt wird. Die Ver fahren zum Zersetzen von Schadstoffen unter Verwendung von Photokatalysatoren können in zwei Gruppen unterteilt werden, nämlich als Nutzung im stationären Zustand oder als Pulver eingemischt in ein Reaktionssystem aus Gas oder Flüssigkeit. Die Verwendung im festgelegten bzw. stationären Zustand hat den Vorteil, daß der Photokatalysator nach der Reaktion auf einfache Weise entfernt werden kann, wodurch dieses Verfahren in großem Rahmen angewendet wird.

So wird nach der JP-A-10-337579 Schadstoffe enthaltendes Wasser in eine Reaktionskolonne überführt, die mit Photokata lysator gefüllt ist. Der Photokatalysator wird durch eine Ultraviolettlampe aktiviert, die in der Mitte der Reaktions säule angeordnet ist, wodurch die Schadstoffe zersetzt werden. Dabei wird das Reaktionssystem in vollständigen Kontakt mit der dicken Photokatalysatorschicht gebracht, die das ultravio lette Licht stark absorbiert. Dadurch wird ein Großteil des Photokatalysators nicht vollständig durch das ultraviolette Licht aktiviert, so daß die Schadstoffe, die in dem Fluid enthalten sind, das durch diese Abschnitte des Katalysators hindurchgeht, nicht vollständig zersetzt werden.

Nach der JP-A-09-206558 wird ultraviolettes Licht aus einer entsprechenden Lichtquelle auf einen Photokatalysator aufge strahlt, der auf einem ebenen Trägerelement sitzt. Mit dem Photokatalysator wird ein Schadstoffe enthaltendes Gas in Kontakt gebracht, um die Schadstoffe zu zersetzen. Dabei wird zwar der größte Teil des Katalysators durch das ultraviolette Licht aktiviert. Die Fläche der Bestrahlung ist jedoch nicht groß genug und der Prozentsatz des durchströmenden Fluids, das nicht in Kontakt mit dem Photokatalysator kommt, nimmt zu, so daß die Schadstoffe nicht vollständig zersetzt werden.

Wenn der Photokatalysator in das Reaktionssystems des Gases oder der Flüssigkeit eingemischt ist, ist zwar der Kontakt zwischen dem Katalysator und den Reaktionssubstanzen besser, es ist jedoch schwierig, den Photokatalysator aus dem gasför migen oder flüssigen Reaktionssystem nach der Reaktion ab zutrennen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zum Zersetzen von Schadstoffen mit Hilfe eines Photokatalysators bereitzustellen, die eine ver besserte Wirkung aufweist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Zersetzen von Schadstoffen mit Hilfe eines Photokatalysators gelöst, bei welchem Fluid enthaltende Schadstoffe durch einen Einlaß eintreten und über einen Auslaß abgeführt werden, wobei die Vorrichtung einen Rotationskörper aufweist, auf dessen Ober fläche der Photokatalysator festgelegt und der in einem Strö mungskanal für das Fluid drehbar angeordnet ist. Dabei bestrahlt eine Lichtquelle den Photokatalysator mit Licht. Durch Drehen des Rotationskörpers wird das Fluid in der Vorrichtung gerührt, während Licht auf den Photokatalysator aufgestrahlt wird. Dadurch wird die Häufigkeit des Kontakts zwischen den Schadstoffen und dem Photokatalysator erhöht und die in dem Fluid enthaltenen Schadstoffe werden mit einem hohen Anteil versetzt.

Die Vorrichtung ist im einzelnen in den Ansprüche 1 bis 8 beschrieben.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, Schad stoffe in Abgas oder Abwasser mit sehr hohem Anteil zu zer setzen und in unschädliche Substanzen umzuwandeln.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Pumpe oder ein Gebläse zur Erhöhung der Umwälzgeschwindigkeit des Fluids eingesetzt werden. Ferner kann eine Pumpe oder ein Gebläse zum Zumischen von Luft oder Sauerstoff zu dem Fluid mit einem Rückschlagventil vorgesehen werden, um einen Rückstrom des Fluids zu verhindern.

Wenn große Mengen von Schadstoffen enthaltenden Fluids behan delt werden müssen, kann eine Vielzahl von Reaktionsbehältern in Parallelschaltung betrieben werden. In diesem Fall werden zur besseren Ausnutzung des von der Lichtquelle emittierten Lichts die Reaktionsbehälter um die externe Lichtquelle herum positioniert.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt eine erste Ausfüh rungsform der Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt in einer Einzelheit eine Modifizierung der Vor richtung von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt schematisch im Längsschnitt eine zweite Ausfüh rungsform der Vorrichtung.

Fig. 4 zeigt schematisch im Längssschnitt eine dritte Ausfüh rungsform der Vorrichtung und

Fig. 5 zeigt schematisch im Längsschnitt eine Modifizierung der Ausführungsform von Fig. 4.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung hat einen Rotationskörper 1, eine Lichtquelle 2, ein transparentes Element 3, eine Dichtung 4, einen Motor 5, einen Fluideinlaß 6, einen Flui dauslaß 7, Leitplatten 8, einen Umwälzkanal 9, ein Rückschlag ventil 10 und eine Pumpe oder ein Gebläse 11. Das transparente Element 3 hat eine Zylinderform und dient als Außenwand eines Reaktionsbehälters, in dem die Zersetzung der Schadstoffe unter Verwendung eines Photokatalysators erfolgt. Auf der Oberfläche des Rotationskörpers 1 ist ein Photokatalysator festgelegt. Der Rotationskörper 1 ist in einem Fluidkanal innerhalb des transparenten Elements 3 drehbar angeordnet, für eine Welle durch die Abdichtung 4 durch das transparente Element 3 hindurchgeführt ist. Der Antrieb der Welle des Rotationskörpers 1 erfolgt durch einen Motor 5. Jede der Leitplatten 8 ist eine Scheibe mit einem konzentrischen Loch oder läßt einen äußeren Ringraum frei für den Durchgang des Fluids in dem transparenten Element 3. Die Leitplatten 8 können am transparenten Element 3 oder auf der Welle des Rotationskörpers 1 angeordnet sein. Mit Hilfe der Pumpe oder des Gebläses 11 wird Luft oder Sauerstoff in die Vorrichtung eingeführt. Das Rückschlagventil 10 verhindert einen Rückfluß des Fluids. Die jeweiligen Strömungsrichtungen sind in Fig. 1 durch Pfeile veranschaulicht.

Der Rotationskörper 1 hat eine Vielzahl von Schaufeln, ähnlich Schiffsschraubenblätter, die auf der Welle sitzen, und wird vom Motor 5 durch die Dichtung 4 hindurch angetrieben.

Die Lichtquelle 2 gibt ultraviolettes Licht, beispielsweise in Form einer Quecksilberdampflampe, oder sichtbares Licht in Form ein Fluoreszenzlampe ab. Das transparente Element 3 ist ein Zylinder aus Quarzglas insbesondere dann, wenn eine Licht quelle 2 für ultraviolettes Licht verwendet wird. Das trans parente Element 3 ist ein farbloser transparenter Glaszylin der, vor allem dann, wenn sichtbares Licht als Lichtquelle 2 zum Einsatz kommt. Als Photokatalysator wird beispielsweise Titandioxid verwendet. Bei Einsatz von sichtbarem Licht wird vorzugsweise Gas-Plasma-behandeltes Titandioxid verwendet.

Das von der Lichtquelle 2 emittierte Licht geht durch das transparente Element 3 hindurch und trifft auf den Photokata lysator auf der Oberfläche der Drehschaufeln. Das Schadstoffe enthaltende Fluid tritt durch den Fluideinlaß 6 ein, geht durch das zylindrische transparente Element 3 hindurch und tritt am Auslaß 7 aus. Beim Durchgang des Fluids durch das zylindrische transparente Element 3 wird es aufgrund der Drehung des Rotationskörpers 1 gerührt. Die in dem Fluid enthaltenen Schadstoffe werden in Kontakt mit dem durch die Lichtbestrahlung aktivierten Photokatalysator gebracht und zersetzt. Da das Fluid durch die Drehung des Rotationskörpers 1 gerührt wird, ist die Häufigkeit des Kontakts zwischen den Schadstoffen und dem Photokatalysator gesteigert. Als Folge nimmt das Zersetzungsverhältnis der Schadstoffe zu. Durch die in dem Fluiddurchgang installierten Leitplatten 8 wird der Fluidweg verlängert, was ebenfalls die Häufigkeit des Kontakts zwischen Schadstoffen und Photokatalysator erhöht. Insgesamt ergibt sich so eine merkliche Steigerung der zur Ersetzung an Schadstoffen verglichen mit herkömmlichen Vorrichtungen.

Aufgrund der Drehung der Drehschaufeln, die Teil des Rota tionskörpers 1 sind, wird auf das Fluid eine Kraft ausgeübt, die es zum Auslaß 7 treibt. Als Folge stellt sich bei dem Fluid in dem Umwälzkanal ein Druckunterschied ein, aufgrund dessen das Fluid in Richtung des in Fig. 1 gezeigten Pfeils durch den Umwälzkanal 9 in der Vorrichtung zirkuliert. Das Fluid geht durch die Stellen, an denen der Photokatalysator durch die Lichtbestrahlung aktiviert ist, mehrfach hindurch, was zur Steigerung der Zersetzung der Schadstoffe beiträgt. Durch Erhöhung der Drehzahl des Rotationskörpers 1 läßt sich die Fluidumwälzung steigern, wobei das Fluid den Zustand einer turbulenten Strömung annehmen kann, was die Häufigkeit des Kontakts zwischen Schadstoffen und Photokatalysator steigert.

Die Zersetzung von Schadstoffen, vor allem die Zersetzung von organischen Schadstoffen, läßt sich durch das Vorhandensein von Sauerstoff steigern. Zu diesem Zweck wird über das Rück schlagventil 10 unter Verwendung der Pumpe oder des Gebläses 11 Luft oder Sauerstoff in den Fluidkanal 9 eingebracht, was den Zersetzungswirkungsgrad ebenfalls steigert.

In der Ausgestaltung von Fig. 2 hat der Rotationskörper 1 Drehschaufeln in Form einer auf der Welle festgelegten Drei fachwendel. Am Außenrand der mit dem Photokatalysator bestück ten Drehschaufel sitzt eine flexible dünne Platte 12, die beispielsweise aus einem polymeren Fluorkohlenstoffharz be steht. Die dünne Platte 12 wird zu ihrem Außenrand hin immer dünner und steht mit ihrem extrem dünnen Außenrand in Kontakt mit der Innenfläche 3' des transparenten Elements 3. Wenn sich der Rotationskörper 1 dreht, wischt er über die Innenfläche 3' des transparenten Elements 3 und entfern daran haftende Rückstände, die sich aus dem Fluid abgesetzt haben, so daß das Licht aus der Lichtquelle 2 ungehindert durch das transparente Element 3 hindurchtreten kann und der Lichtbestrahlungswir kungsgrad des Photokatalysators beibehalten wird. Da sich die Lichtquelle 2 außerhalb des transparenten Elements 3 befindet, kann sie mit Luft oder Flüssigkeit gekühlt und einfach ausge tauscht werden.

Beipiel 1

Es werden vier Ultraviolettlichtquellen 2 eingesetzt, von denen jede 20 W hat. Das von der Lichtquelle 2 emittierte ultraviolette Licht hat eine Quecksilberlinie mit einer Wel lenlänge von 253,7 nm. Die Strahlungsintensität der Linie auf der Lampenoberfläche beträgt 8,5 mW/cm². Das transparente Element 3, welches als Reaktionsbehälter dient und aus Quarz glas hergestellt ist, hat einen Innendurchmesser von 31,5 mm und eine Länge von 500 mm. Das Fluid ist ein Gast nämlich Luft.

Der Rotationskörper 1 hat 27 Drehschaufeln. Die Oberfläche jeder Schaufel, summiert aus ihrer Vorderseite und ihrer Rück seite, beträgt 8 cm². Die Oberflächen der Drehschaufeln sind mit dem Photokalasyator in Form von Titandioxid beschichtet (ST-K03; hergestellt von Ishibara Techno Co., Ltd). Die Dreh zahl ist auf 1500 Upm eingestellt. Der Luftdurchsatz am Einlaß 6 und am Auslaß 7 beträgt 150 cm³/min.

Die Luft enthält als Schadstoff eine sehr kleine Menge von Monochlorbenzol. Die Zersetzungsreaktion dauert etwa zwei Minuten bei den obigen Bedingungen. Für die Analyse der äu ßerst geringen Mengen der in der Luft enthaltenen Bestandteile wird ein Meßrohr verwendet, das die Konzentration der zu messenden Komponente als Länge einer Zone mit veränderter Farbe im Rohr angibt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zu sammengestellt.

Tabelle 1

Wenn, wie in Tabelle 1 gezeigt ist, die mit dem Photokatalysa tor beschichteten Drehschaufeln nicht drehen, was dem Stand der Technik entspricht, verringert sich die Monochlorbenzol menge nur von 10 ppm auf 6 ppm. Im Gegensatz dazu nimmt bei drehenden Schaufeln der Gehalt an Monochlorbenzol auf eine Menge ab, die von dem Meßrohr nicht mehr gemessen werden kann. Dies bestätigt, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Zersetzung der Schadstoffe durch Drehen des Rotationskörpers 1 in dem Photokatalysator auf seiner Oberfläche verglichen mit dem Stand der Technik extrem gesteigert werden kann.

Beispiel 2

Der Aufbau der Vorrichtung entspricht dem von Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß der Rotationskörper 1 nur 17 Drehschau feln trägt. Das Fluid ist eine Flüssigkeit, nämlich Wasser.

Die Drehzahl des Drehkörpers 1 beträgt 600 Upm und die Menge des jeweils behandelten Fluids beträgt 250 cm³. Die Zerset zungsreaktion wird mit sich ändernden Reaktionszeiten ausge führt. Ferner wird in das Fluid gasförmiger Sauerstoff mit einem Volumenstrom von 30 cm³/min eingemischt.

Als Schadstoff wird in reinem Wasser mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 0 µS Oxalsäure mit einer Konzentration von 10^-4 Mol/l gelöst. Die Zersetzung der Oxalsäure wird als Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit gemessen. Die Versuchsbedingungen und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2

Wie aus Tabelle 2 zu sehen ist, ist die Zersetzung der Oxal säure am besten, wenn die Drehschaufeln drehen und Luft zu gemischt wird. Die Zersetzung ist noch gut, wenn die Dreh schaufeln drehen und keine Luft zugemischt wird. Die Zerset zung ist unzureichend, wenn sich die Drehschaufeln nicht drehen und keine Luft zugemischt wird. Die Ergebnisse von Tabelle 2 bestätigen, daß die Zersetzung von Schadstoffen durch Drehen des Rotationskörpers 1 mit dem auf seiner Oberfläche sitzenden Photokatalysator erheblich gesteigert werden kann, wobei sich die Zersetzungswirkung durch die Zumischung von Luft weiter verbessern läßt.

Anstelle der in Beispiel 1 und Beispiel 2 als Schadstoff verwendeten Substanzen Monochlorbenzol und Oxalsäure können natürlich auch andere Schadstoffe, wie Dioxin, polychlorierte Biphenyle usw. verwendet werden.

Die in Fig. 3 gezeigte zweite Ausführungsform der Vorrichtung hat einen Rotationskörper 1, eine Lichtquelle 2, ein trans parentes Element 3, eine Abdichtung 4, einen Motor 5, einen Fluideinlaß 6, einen Fluidauslaß 7, Leitplatten 8, einen Umwälzkanal 9, Ringbürsten 13 und einen Reaktionsbehälter 17.

Die Zersetzungsreaktion der Schadstoffe durch den Photokataly sator erfolgt innerhalb des Reaktionsbehälters 17. Der Rota tionskörper 1, auf dessen Oberfläche der Photokatalysator festgelegt ist, ist in einem Fluidströmungskanal im Reaktions behälter 17 drehbar angeordnet. Die Lichtquelle 2 emittiert das auf den Photokatalysator strahlende Licht. Das transparen te Element 3 ist als Außenrohr um die Lichtquelle 2 herum an geordnet. Durch die Abdichtung 4 erstreckt sich die Welle des Drehkörpers 1 ins Innere des Reaktionsbehälters 17. Die Welle des Rotationskörpers 1 wird von dem außerhalb des Reaktions behälters 17 befindlichen Motor 5 angetrieben. Jede Leitplatte 8 hat die Form einer Scheibe mit einem konzentrischen Loch oder sitzt außen einen durchgehenden Ringraum freilassend auf der Welle und verlängert den Strömungskanal. Die Strömungs richtung des Fluids ist durch Pfeile veranschaulicht. Das Licht aus der Lichtquelle 2 geht durch das sie umgebende transparente Element 3 hindurch und trifft dann auf den Photo katalysator auf dem Rotationskörper 1. Die Lichtquelle 2 kann eine Quecksilberdampflampe sein, die ultraviolettes Licht emittiert oder eine Fluoreszenzlampe, die sichtbares Licht emittiert. Das transparente Element 3 ist ein beispielsweise aus Quarz bestehender Zylinder, wenn die Lichtquelle 2 ul traviolettes Licht emittiert. Wenn jedoch die Lichtquelle 2 sichtbares Licht emittiert, wird als transparentes Element 3 ein Zylinder aus farblosem transparenten Glas verwendet. Als Photokatalysator wird beispielsweise Titandioxid verwendet, wenn die Lichtquelle 2 sichtbares Licht emittiert, besteht der Photokatalysator vorzugsweise aus Gas-Plasma-behandeltem Titandioxid. Im Unterschied zur Ausführungsform von Fig. 1 und 2 sind der größte Teil der lichtemittierenden Abschnitte der Lichtquelle 2 oder alle Abschnitte von ihr von dem Fluid umgeben. Der Zersetzungsgrad der Schadstoffe der Vorrichtung von Fig. 3 mit drehendem Rotationskörper 1 entspricht im wesentlichen dem der Vorrichtung von Fig. 1. Außerhalb des rohrförmigen transparenten Elements 3 sind jedoch mit ihr in Kontakt stehende ringförmige Bürsten 13 angeordnet, die aus leistenförmigen Bürsten hergestellt werden, deren Enden mit einander verbunden werden. Durch die von der Bewegung des Fluids herbeigeführte Treibkraft drehen sich die Ringbürsten 13 auf der Außenseite des transparenten Elements 3 und entfer nen dadurch sich aus dem Fluid absetzende Rückstände, wodurch der Bestrahlungswirkungsgrad des Photokatalysators aus der Lichtquelle 2 konstant gehalten wird. Die Lichtquelle 2 ist vom Fluidströmungskanal durch das transparente Element 3 getrennt, wodurch die Lichtquelle 2 einfach mit Luft oder Flüssigkeit gekühlt werden kann. Für den Austausch der Licht quelle brauchen keine Teile des Strömungskanals demontiert zu werden.

Die in Fig. 4 gezeigte dritte Ausführungsform der Vorrichtung hat einen Rotationskörper 1, eine Lichtquelle 2, ein trans parentes Element 3, eine Fluideinlaß 6, einen Fluidauslaß 7, einen Umwälzkanal 9, eine flexible dünne Platte 12, einen Zylinder 14, Lager 15, eine Pumpe oder ein Gebläse 16 und einen Reaktionsbehälter 17, in welchem die Zersetzungreaktio nen der Schadstoffe durch den Photokatalysator erfolgen. Der Photokatalysator sitzt auf der Oberfläche des Rotationskörpers 1, der drehbar in dem Fluidströmungskanal im Reaktionsbehälter 17 angeordnet ist. Die Lichtquelle 2 emittiert das Licht zur Bestrahlung des Photokatalysators. Das transparente Element 3 ist zylindrisch und ist als Außenrohr um die Lichtquelle 2 herum installiert. Die flexible dünne Platte 12 sitzt an dem Rotationskörper 1. Der Zylinder 14 mit dem Rotationskörper 1 in seinem Inneren sitzt in dem Reaktionsbehälter 17. Die Lager 15 machen den Zylinder 14 drehbar. Das Fluid in der Vorrich tung wird durch die Pumpe oder das Gebläse 16 umgewälzt. Die Strömungsrichtung ist durch Pfeile gekennzeichnet.

Die Lichtquelle 2 emittiert das Licht zum Photokatalysator über das transparente Element 3. Der Drehkörper 1 innerhalb des Zylinders 14 ist mit einer Dreifachwendel versehen und wird zusammen mit dem Zylinder 14 gedreht. Das zylindrische transparente Element 3 ist in dem Fluid so installiert, daß es sich koaxial zur Welle des Rotationskörpers 1 erstreckt, wobei die Lichtquelle 2 in dem transparenten Element 3 angeordnet ist.

In der Ausgestaltung von Fig. 4 wird der Rotationskörper 1 nicht von der Welle sondern durch die Treibkraft gedreht, die durch die Bewegung des Fluids innerhalb des Reaktionsbehälters 17 herbeigeführt wird. Dies hat zur Folge, daß die beispiels weise in Fig. 1 gezeigte Dichtung 4 nicht erforderlich, ist, da eine Wellendurchführung von außen nach innen entfällt. Dadurch werden alle mit einer solchen Dichtung in Zusammenhang stehen den Probleme beseitigt.

Die Lichtquelle 2 ist bei der Vorrichtung von Fig. 4 von dem Rotationskörper 1 umgeben, so daß der größte Teil des von der Lichtquelle 2 emittierten Lichts auf den Photokatalysator auf der Oberfläche des Drehkörpers 1 gestrahlt wird, was den Ausnutzungsgrad des Lichts steigert. Eine weitere Steigerung des Nutzungsgrads des Lichts ist dann erreicht, wenn der Photokatalysator zusätzlich auch auf der Innenfläche des Zylinders 14 vorgesehen wird.

Die flexible dünne Platte 12 am Innenrand des Drehkörpers 1 wischt die Außenfläche des transparenten Elements 3 sauber, wenn sich der Rotationskörper 1 dreht, d. h. sich aus dem Fluid absetzende Rückstände werden dadurch vom transparenten Element 3 entfernt, wodurch der Strahlungswirkungsgrad bezüglich des Photokatalysators konstant gehalten werden kann.

Zusätzlich zu der Drehtreibkraft aufgrund des in die Vorrich tung einströmenden Fluids kann die Pumpe oder das Gebläse 16 betätigt werden, was die Drehtreibkraft aufgrund der Fluid umwälzung und somit auch den Zersetzungsgrad der Schadstoffe erhöht. Eine Steigerung des Durchsatzes an der Pumpe oder an dem Gebläse 16 führt zu einer Erhöhung der Fluidgeschwindig keit und somit des Umwälzwirkungsgrades des Fluids, das da durch in einen turbulenten Strömungszustand versetzt werden kann, wodurch die Kontakthäufigkeit zwischen Schadstoffen und Photokatalysator und dadurch der Zersetzungsgrad der Schad stoffe weiter erhöht wird.

Da die Lichtquelle 2 von dem Fluidströmungskanal durch das transparente Element 3 getrennt ist, läßt es sich leicht mit Luft oder Flüssigkeit kühlen und problemlos austauschen, ohne daß eine Demontage von Teilen des Strömungskanals erforderlich ist.

Anstelle des in dem Rotationskörper 1 in seinem Inneren vorgesehenen Zylinders 14 kann auch ein Zylinder 14 mit einer Vielzahl kleiner Bohrungen oder ein aus einem zylindrischen Gitter bestehenden Zylinder 14 zum Einsatz kommen.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung hat einen Rotationskörper 1, einen Lichtquelle 2, einen Fluid einlaß 6, einen Fluidauslaß 7, einen Umwälzkanal 9, eine flexible dünne Platte 12, einen Zylinder 14, Lager 15, eine Pumpe oder ein Gebläse 16 und einen Reaktionsbehälter 17.

Der Rotationskörper 1 mit dem auf seiner Oberfläche aufge brachten Photokatalysator sitzt drehbar in dem Fluidströmungs kanal in dem Reaktionsbehälter 17. Der Zylinder 14, in dessen Innenraum der Rotationskörper 1 angeordnet ist, ist durch Lager 15 drehbar in dem Reaktionsbehälter 17 gelagert. Die Fluidumwälzung erfolgt durch die Pumpe oder das Gebläse 16, wobei die Strömungsrichtungen durch Pfeile veranschaulicht sind.

Bei der Vorrichtung von Fig. 5 ist die Außenwand der Licht quelle 2 dem Strömungskanal zugewandt, so daß ihr Licht zum Photokatalysator durch ihre Außenwand hindurch emittiert wird. Es wird also kein transparentes Element verwendet, vielmehr kommt die Außenwand der Lichtquelle 2 in direkten Kontakt mit dem Fluid, was den Nutzungsgrad des von der Lichtquelle 2 emittierten Lichts steigert. Die übrige Ausgestaltung ent spricht der Vorrichtung von Fig. 4.

Claims

1. Vorrichtung zum Zersetzen von Schadstoffen mithilfe eines Photokatalysators
mit einem Strömungskanal (3, 14, 17), in dem ein we nigstens einen Schadstoff enthaltendes Fluid strömt,
mit einem in dem Strömunskanal (3, 14, 17) drehbar angeordneten Rotationskörper (1), auf dessen Oberflä che der Photokatalysator aufgebracht ist, und
mit einer Lichtaufstrahleinrichtung zum Abstrahlen von Licht zum Photokatalysator.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine Außenwand einer Lichtquelle dem Strömungskanal zugewandt ist und die Lichtaufstrahleinrichtung eine Einrichtung zum Strah len des von der Lichtquelle emittierten Lichts zu dem Photokatalysator durch die Außenwand hindurch ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Lichtauf strahleinrichtung eine Einrichtung zum Bestrahlen des von der Lichtquelle emittierten Lichts zu dem Photokatalysa tor über ein transparentes Element (3) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher der Außenwand der Lichtquelle (2) oder dem transparenten Element (3) Einrichtungen (12, 13) zum Entfernen von Rückständen aus dem Fluid zugeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Umwälzkanal (9) für das Fluid.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher dem Umwälzkanal (9) eine Pumpe oder ein Gebläse (16) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Einrichtungen (10, 11) zum Einmischen von Luft oder Sauerstoff in das Fluid.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher eine Lichtquelle (2) zum Emittieren von ultravio lettem oder sichtbarem Licht vorgesehen ist.