DE202022100004U1 - A system for designing a continuous fixed mode photocatalytic reactor with a replaceable cartridge type photocatalyst loading - Google Patents

A system for designing a continuous fixed mode photocatalytic reactor with a replaceable cartridge type photocatalyst loading Download PDF

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Abstract

System (100) zum Entwerfen eines kontinuierlichen photokatalytischen Reaktors mit festem Modus, wobei das System (100) Folgendes umfasst:
eine Reaktorkammer (102) mit einer Öffnung an einem Ende;
eine Vielzahl von Quarzrohren (104), die innerhalb der Reaktorkammer (102) positioniert sind, um eine Oberfläche zum Strömen eines Schadstoffs bereitzustellen, wobei die Vielzahl von Quarzrohren (104) über einem höhenverstellbaren Aufbau (106) angeordnet ist, der in einer Reihenfolge für eine gleichmäßige Strömung des Schadstoffs positioniert ist;
eine Vielzahl von Gummikorken (108), die über jedem der Vielzahl von Quarzrohren (104) angeordnet sind, um die Installation und den Austausch von photokatalytischen Filmen des Kartuschentyps und die Reinigung der Reaktorkammer (102) zu erleichtern; und
eine peristaltische Pumpe (110), die mit der Vielzahl von Quarzrohren (104) verbunden ist, um die Durchflussrate für die Schadstoffe zu steuern.

Figure DE202022100004U1_0000
A system (100) for designing a continuous, fixed mode photocatalytic reactor, the system (100) comprising:
a reactor chamber (102) having an opening at one end;
a plurality of quartz tubes (104) positioned within the reactor chamber (102) to provide a surface for flow of a pollutant, the plurality of quartz tubes (104) being disposed above a height adjustable structure (106) arranged in an order for a uniform flow of the pollutant is positioned;
a plurality of rubber stoppers (108) disposed over each of the plurality of quartz tubes (104) to facilitate installation and replacement of cartridge-type photocatalytic films and cleaning of the reactor chamber (102); and
a peristaltic pump (110) connected to the plurality of quartz tubes (104) to control the flow rate of the pollutants.
Figure DE202022100004U1_0000

Description

BEREICH DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gebiet der photokatalytischen Reaktoren. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Design eines photokatalytischen Reaktors mit austauschbarer Photokatalysatorbeladung vom Typ einer austauschbaren Kartusche.The present invention relates to a field of photocatalytic reactors. In particular, the present invention relates to a design of a photocatalytic reactor with replaceable photocatalyst loading of the replaceable cartridge type.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die solare Photokatalyse ist eine aufstrebende nachhaltige Technologie für die Erzeugung grüner Energie und die wirksame Sanierung der Umwelt. Herkömmlicherweise gibt es verschiedene Arten von photokatalytischen Reaktoren für unterschiedliche Zwecke.Solar photocatalysis is an emerging sustainable technology for generating green energy and effectively remediating the environment. Conventionally, there are different types of photocatalytic reactors for different purposes.

US8173015B2 offenbart einen photokatalytischen Reaktor zum Durchführen einer photokatalytischen Reaktion mit einer zu behandelnden Flüssigkeit, wobei der Reaktor eine Reaktionskammer umfasst, die Folgendes umfasst: (i) ein durchlöchertes Element, dass eine Vielzahl von beweglichen Photokatalysatorteilchen trägt, deren Größe und Dichte so beschaffen ist, dass sie im Gebrauch dazu neigen, auf dem durchlöcherten Element zu ruhen; und (ii) eine Belüftungsvorrichtung, die bewirkt, dass Gasblasen aus dem durchlöcherten Element aufsteigen und die beweglichen Photokatalysatorteilchen aufwirbeln. Der Reaktor kann ein Durchflussreaktor sein. Der photokatalytische Reaktor kann für die Sanierung von Abwässern unter Verwendung von Titanoxid eingesetzt werden. US8173015B2 discloses a photocatalytic reactor for carrying out a photocatalytic reaction with a liquid to be treated, the reactor comprising a reaction chamber comprising: (i) a foraminous element carrying a plurality of mobile photocatalyst particles whose size and density is such that in use they tend to rest on the perforated element; and (ii) an aerating device which causes gas bubbles to rise from the perforated member and agitate the mobile photocatalyst particles. The reactor can be a flow reactor. The photocatalytic reactor can be used for wastewater treatment using titanium oxide.

Eines der Haupthindernisse für die Kommerzialisierung der solaren Photokatalyse ist der Mangel an geeigneten photokatalytischen Reaktoren für verschiedene Anwendungen im Zusammenhang mit effizienter Energieerzeugung und wirksamer Umweltsanierung. Die Reaktoren können den Katalysator im Slurry-Modus und im fixierten oder immobilisierten Modus enthalten. Die Photokatalyse im Slurry-Modus hat jedoch verschiedene Nachteile, wie z. B. den Schatteneffekt, die Rückgewinnung des Katalysators und seine Wiederverwendung sowie die Nichtdurchführbarkeit eines kontinuierlichen Betriebs. Bei den gemeldeten Photokatalysereaktoren mit festem Katalysator ist der Gesamtwirkungsgrad begrenzt, und der Wechsel des festen Katalysators ist eine große Herausforderung.One of the main obstacles to the commercialization of solar photocatalysis is the lack of suitable photocatalytic reactors for various applications related to efficient energy production and effective environmental remediation. The reactors can contain the catalyst in slurry mode and in fixed or immobilized mode. However, photocatalysis in slurry mode has various disadvantages, such as B. the shadow effect, the recovery of the catalyst and its reuse and the impracticability of continuous operation. In the reported solid catalyst photocatalytic reactors, the overall efficiency is limited and changing the solid catalyst is a major challenge.

Um die oben genannten Einschränkungen zu überwinden, ist es notwendig, ein System zu entwickeln, das sich auf die Verbesserung der Gesamteffizienz des photokatalytischen Reaktors mit festem Modus konzentriert, indem ein photokatalytischer Film vom Kartuschentyp eingebaut und ein geeigneter Reaktoraufbau für denselben entworfen wird, sowie die Photokatalyse im Schlamm und im festen Modus mit demselben Aufbau durchzuführen.In order to overcome the above limitations, it is necessary to develop a system that focuses on improving the overall efficiency of the fixed mode photocatalytic reactor by installing a cartridge-type photocatalytic film and designing a suitable reactor structure for the same, as well as the Perform mud and solid mode photocatalysis with the same setup.

Der technische Fortschritt, der durch die vorliegende Erfindung offenbart wird, überwindet die Einschränkungen und Nachteile bestehender und konventioneller Systeme und Methoden.The technical advance disclosed by the present invention overcomes the limitations and disadvantages of existing and conventional systems and methods.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Konstruktion eines photokatalytischen Reaktors mit austauschbarer Photokatalysatorbeladung in Kartuschenform.The present invention relates generally to the construction of a photocatalytic reactor with replaceable photocatalyst loading in cartridge form.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Gesamtwirkungsgrad des photokatalytischen Reaktors mit festem Modus zu verbessern;An object of the present invention is to improve the overall efficiency of the fixed mode photocatalytic reactor;

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Durchführung der Slurry- und Fixed-Mode-Photokatalyse mit demselben Reaktoraufbau; und
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein System für sichtbares Licht, UV-Licht und solare Photokatalyse bereitzustellen.
Another object of the present invention is to perform slurry and fixed-mode photocatalysis with the same reactor setup; and
another object of the present invention is to provide a system for visible light, UV light and solar photocatalysis.

In einer Ausführungsform offenbart die Erfindung ein System zum Entwerfen eines kontinuierlichen photokatalytischen Reaktors mit festem Modus, wobei das System Folgendes umfasst:

  • eine Reaktorkammer mit einer Öffnung an einem Ende;
  • eine Vielzahl von Quarzrohren, die im Inneren der Reaktorkammer angeordnet sind, um eine Oberfläche für den Durchfluss eines Schadstoffs bereitzustellen, wobei die Vielzahl von Quarzrohren über einem höhenverstellbaren Aufbau angeordnet ist, der in einer Reihenfolge für einen gleichmäßigen Durchfluss des Schadstoffs angeordnet ist;
  • eine Vielzahl von Gummikorken, die oberhalb jeder der Vielzahl von Quarzrohren angeordnet sind, um die Installation und den Austausch des photokatalytischen Films vom Patronentyp und die Reinigung der Reaktorkammer zu erleichtern; und
  • eine peristaltische Pumpe, die mit der Vielzahl von Quarzrohren verbunden ist, um die Durchflussrate für die Schadstoffe zu steuern.
In one embodiment, the invention discloses a system for designing a continuous, fixed mode photocatalytic reactor, the system comprising:
  • a reactor chamber with an opening at one end;
  • a plurality of quartz tubes arranged inside the reactor chamber to provide a surface for the flow of a pollutant, the plurality of quartz tubes being arranged over a height adjustable structure arranged in an order for an even flow of the pollutant;
  • a plurality of rubber stoppers disposed above each of the plurality of quartz tubes to facilitate installation and replacement of the cartridge-type photocatalytic film and cleaning of the reactor chamber; and
  • a peristaltic pump connected to the plurality of quartz tubes to control the flow rate for the pollutants.

In einer Ausführungsform ist mindestens eine Lichtquelle zur Beleuchtung der Reaktorkammer im Inneren der Reaktorkammer angeordnet, wobei die Lichtquelle entweder UV-Licht oder sichtbares Licht oder faseroptisch aktivierte Sonnenstrahlung ist.In one embodiment, at least one light source for illuminating the reactor chamber is located inside the reactor chamber, the light source being either UV light or visible light or fiber optic activated solar radiation.

In einer Ausführungsform ist eine Vielzahl von Metalldrähten über der Vielzahl von Verbindungsrohren aus Silika-Kautschuk in der Reaktorkammer positioniert, um die Zersetzung der Vielzahl von Verbindungsrohren durch UV-Strahlung zu verhindern und auch die Biegung der Vielzahl von Verbindungsrohren einzuschränken, was zu einem gleichmäßigen Fluss der Schadstoffe führt.In one embodiment, a plurality of metal wires are positioned over the plurality of connection tubes made of silica rubber in the reactor chamber to prevent degradation of the plurality of connection tubes by UV radiation and also to limit the bending of the plurality of connection tubes, resulting in smooth flow which leads to pollutants.

In einer Ausführungsform sorgt die Schlauchpumpe dafür, dass die Schadstoffe nicht direkt mit der Pumpe oder der äußeren Umgebung in Berührung kommen.In one embodiment, the peristaltic pump ensures that the pollutants do not come into direct contact with the pump or the external environment.

Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung weiter zu verdeutlichen, wird eine genauere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen davon, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind, gegeben. Es wird davon ausgegangen, dass diese Figuren nur typische Ausführungsformen der Erfindung zeigen und daher nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Detail mit den beigefügten Figuren beschrieben und erläutert werden.In order to further clarify the advantages and features of the present invention, a more detailed description of the invention will be given by reference to specific embodiments thereof illustrated in the accompanying figures. It is understood that these figures show only typical embodiments of the invention and therefore should not be considered as limiting its scope. The invention will be described and illustrated with additional specificity and detail with the accompanying figures.

Figurenlistecharacter list

Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gelesen wird, in denen gleiche Zeichen gleiche Teile in den Figuren darstellen, wobei:

  • 1 ein Blockdiagramm einer Vielzahl von Komponenten, die zum System gehören zeigt.
  • 2 eine beispielhafte Ausführungsform der Kassettenfilm- und Quarzrohr-Anordnung zeigt, und
  • 3 eine beispielhafte Seitenansicht des Reaktors zeigt, die die Höhenverstellung des Quarzrohrs zeigt.
These and other features, aspects and advantages of the present invention will be better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying figures, in which like characters represent like parts throughout the figures, wherein:
  • 1 Figure 1 shows a block diagram of a variety of components belonging to the system.
  • 2 Figure 12 shows an exemplary embodiment of the cassette film and quartz tube assembly, and
  • 3 Figure 12 shows an exemplary side view of the reactor showing the height adjustment of the quartz tube.

Der Fachmann wird verstehen, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Die Flussdiagramme veranschaulichen beispielsweise das Verfahren anhand der wichtigsten Schritte, um das Verständnis der Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu verbessern. Darüber hinaus kann es sein, dass eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung in den Figuren durch herkömmliche Symbole dargestellt sind und dass die Figuren nur die spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Figuren nicht mit Details zu überfrachten, die für Fachleute, die mit der vorliegenden Beschreibung vertraut sind, leicht erkennbar sind.Those skilled in the art will understand that the elements in the figures are presented for simplicity and are not necessarily drawn to scale. For example, the flow charts illustrate the method of key steps to enhance understanding of aspects of the present disclosure. Furthermore, one or more components of the device may be represented in the figures by conventional symbols and the figures show only the specific details relevant to an understanding of the embodiments of the present disclosure, in order not to obscure the figures with details overload that are readily apparent to those skilled in the art familiar with the present specification.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Um das Verständnis der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und diese mit bestimmten Worten beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, dass damit keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und solche weiteren Anwendungen der darin dargestellten Grundsätze der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung normalerweise einfallen würden.For the purposes of promoting an understanding of the invention, reference will now be made to the embodiment illustrated in the figures and specific language will be used to describe the same. It should be understood, however, that no limitation on the scope of the invention is intended, and such alterations and further modifications to the illustrated system and such further applications of the principles of the invention set forth therein are contemplated as would occur to those skilled in the art invention would normally come to mind.

Der Fachmann wird verstehen, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und nicht als einschränkend angesehen werden.Those skilled in the art will understand that the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory of the invention and are not to be taken as limiting.

Wenn in dieser Beschreibung von „einem Aspekt“, „einem anderen Aspekt“ oder ähnlichem die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Daher können sich die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in dieser Beschreibung alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen es aber nicht.When this specification refers to "an aspect," "another aspect," or the like, it means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is present in at least one embodiment of the present invention. Therefore, the phrases "in one embodiment," "in another embodiment," and similar phrases throughout this specification may or may not all refer to the same embodiment.

Die Ausdrücke „umfasst“, „enthaltend“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, so dass ein Verfahren oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte umfasst, sondern auch andere Schritte enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder zu einem solchen Verfahren oder einer solchen Methode gehören. Ebenso schließen eine oder mehrere Vorrichtungen oder Teilsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, die mit „umfasst...a“ eingeleitet werden, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Vorrichtungen oder anderer Teilsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen oder anderer Komponenten oder zusätzlicher Vorrichtungen oder zusätzlicher Teilsysteme oder zusätzlicher Elemente oder zusätzlicher Strukturen oder zusätzlicher Komponenten aus.The terms "comprises," "including," or other variations thereof are intended to cover non-exclusive inclusion such that a method or method that includes a list of steps includes not only those steps, but may also include other steps that are not expressly stated or pertaining to any such process or method. Likewise, any device or subsystem or element or structure or component preceded by "comprises...a" does not, without further limitation, exclude the existence of other devices or other subsystem or other element or other structure or other component or additional device or additional subsystems or additional elements or additional structures or additional components.

Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden wird. Das System, die Methoden und die Beispiele, die hier angegeben werden, dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht als Einschränkung gedacht.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one skilled in the art to which this invention pertains. The system, methods and examples given here are for illustrative purposes only and are not intended to be limiting.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.Embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the attached figures.

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vielzahl von Komponenten, die zum System gehören. 1 Figure 1 shows a block diagram of a variety of components that make up the system.

Das System (100) umfasst: eine Reaktorkammer (102), eine Vielzahl von Quarzrohren (104), eine höhenverstellbare Einrichtung (106), eine Vielzahl von Gummikorken (108), eine peristaltische Pumpe (110), mindestens eine Lichtquelle (112), eine Vielzahl von Metalldrähten (114), einen Reaktortank (116), einen Einlass (118a) und einen Auslass (118b).The system (100) comprises: a reactor chamber (102), a plurality of quartz tubes (104), a height-adjustable device (106), a plurality of rubber corks (108), a peristaltic pump (110), at least one light source (112), a plurality of metal wires (114), a reactor tank (116), an inlet (118a) and an outlet (118b).

Die Reaktorkammer (102) weist an einem Ende eine Öffnung auf.The reactor chamber (102) has an opening at one end.

Die Vielzahl von Quarzrohren (104) ist im Inneren der Reaktorkammer (102) angeordnet, um eine Oberfläche für den Durchfluss eines Schadstoffs bereitzustellen, wobei die Vielzahl von Quarzrohren (104) über einer höhenverstellbaren Einrichtung (106) angeordnet ist, die in einer Reihenfolge für einen gleichmäßigen Durchfluss des Schadstoffs positioniert ist.The plurality of quartz tubes (104) are disposed within the reactor chamber (102) to provide a surface for the passage of a pollutant, the plurality of quartz tubes (104) being disposed above a height adjustable device (106) arranged in an order for an even flow of the pollutant is positioned.

Die Vielzahl von Gummikorken (108) ist oberhalb jeder der Vielzahl von Quarzröhren (104) positioniert, um die Installation und den Austausch des photokatalytischen Films in Patronenform sowie die Reinigung der Reaktorkammer (102) zu erleichtern.The plurality of rubber corks (108) are positioned above each of the plurality of quartz tubes (104) to facilitate installation and replacement of the cartridge-type photocatalytic film and cleaning of the reactor chamber (102).

Die peristaltische Pumpe (110), die mit der Vielzahl von Quarzrohren (104) verbunden ist, um die Durchflussmenge der Schadstoffe zu steuern. Die peristaltische Pumpe (110) sorgt dafür, dass die Schadstoffe nicht direkt mit der Pumpe (110) oder der äußeren Umgebung in Berührung kommen.The peristaltic pump (110) connected to the plurality of quartz tubes (104) to control the flow rate of the pollutants. The peristaltic pump (110) ensures that the pollutants do not come into direct contact with the pump (110) or the external environment.

Die Lichtquelle (112) ist innerhalb der Reaktorkammer (102) positioniert, um die Reaktorkammer (102) zu beleuchten, wobei die Lichtquelle (112) entweder ein UV-Licht oder ein sichtbares Licht oder eine durch eine optische Faser aktivierte Sonnenstrahlung ist.The light source (112) is positioned within the reactor chamber (102) to illuminate the reactor chamber (102), the light source (112) being either UV light or visible light or optical fiber activated solar radiation.

Die Vielzahl von Metalldrähten (114) ist über der Vielzahl von Verbindungsrohren (118c) aus Silikagummi innerhalb der Reaktorkammer (102) angeordnet, um eine Zersetzung der Vielzahl von Verbindungsrohren (118c) durch UV-Strahlung zu verhindern und auch die Biegung der Vielzahl von Verbindungsrohren (118c) einzuschränken, was zu einem gleichmäßigen Fluss der Schadstoffe führt.The plurality of metal wires (114) are arranged over the plurality of connection pipes (118c) made of silica rubber inside the reactor chamber (102) to prevent deterioration of the plurality of connection pipes (118c) by UV rays and also bending of the plurality of connection pipes (118c), which leads to an even flow of the pollutants.

Der Reaktortank (116) ist mit der peristaltischen Pumpe (110) über einen Einlass (118a) verbunden, wobei der Reaktortank mit der Reaktorkammer über einen Auslass (118b) verbunden ist.The reactor tank (116) is connected to the peristaltic pump (110) via an inlet (118a), the reactor tank being connected to the reactor chamber via an outlet (118b).

2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Patronenfilm- und Quarzrohranordnung. 2 Figure 12 shows an exemplary embodiment of the cartridge film and quartz tube assembly.

Die Reaktorkammer (102) umfasst eine Vielzahl von Quarzrohren (104), um eine Oberfläche für den Durchfluss eines Schadstoffs bereitzustellen, und umfasst eine Vielzahl von photokatalytischen Filmen (104a). Die Vielzahl von Quarzrohren (104) umfasst einen Einlass (118a) und einen Auslass (118b).The reactor chamber (102) includes a plurality of quartz tubes (104) to provide a surface for passage of a pollutant and includes a plurality of photocatalytic films (104a). The plurality of quartz tubes (104) includes an inlet (118a) and an outlet (118b).

Die mehreren Gummikorken (108) sind über jedem der mehreren Quarzrohre (104) angeordnet, um die Installation und den Austausch des photokatalytischen Films in Patronenform sowie die Reinigung der mehreren Quarzrohre (104) zu erleichtern.The multiple rubber stoppers (108) are placed over each of the multiple quartz tubes (104) to facilitate installation and replacement of the cartridge-type photocatalytic film and cleaning of the multiple quartz tubes (104).

Der Reaktortank (116) ist über einen Auslass (118b) mit einer Reaktorkammer (102) verbunden. Der Einlass (118a) und der Auslass (118b) von zwei Quarzrohren (104) sind durch eine Vielzahl von Verbindungsrohren (118c) verbunden, die aus Silikagummi bestehen. Die Verbindungsrohre sind ausgewählt aus, aber nicht beschränkt auf Silika-Rohre.The reactor tank (116) is connected to a reactor chamber (102) via an outlet (118b). The inlet (118a) and outlet (118b) of two quartz tubes (104) are connected by a plurality of connecting tubes (118c) made of silica rubber. The connecting tubes are selected from, but not limited to, silica tubes.

3 zeigt eine beispielhafte Seitenansicht des Reaktors, die die Höhenverstellung des Quarzrohrs zeigt. 3 Figure 12 shows an exemplary side view of the reactor showing the height adjustment of the quartz tube.

Die Reaktorkammer (102) umfasst eine Öffnung an einem Ende, bei der es sich vorzugsweise um eine aufklappbare Öffnung handelt, die jedoch nicht auf eine aufklappbare Öffnung beschränkt ist.The reactor chamber (102) includes an opening at one end which is preferably a hinged opening, but is not limited to a hinged opening.

Die Mehrzahl von Rohren (104) ist innerhalb der Reaktorkammer (102) angeordnet, um eine Oberfläche für den Durchfluss eines Schadstoffs bereitzustellen, und umfasst eine Mehrzahl von photokatalytischen Filmen (104a), wobei die Mehrzahl von Rohren (104) über einer höhenverstellbaren Einrichtung (106) angeordnet ist, die in einer Reihenfolge für einen gleichmäßigen Durchfluss des Schadstoffs positioniert ist. Die Mehrzahl der Rohre (104) ist ausgewählt aus, aber nicht beschränkt auf Quarzrohr.The plurality of tubes (104) is positioned within the reactor chamber (102) to provide a surface for the passage of a pollutant and includes a plurality of photocatalytic films (104a), the plurality of tubes (104) being suspended above height adjustable means ( 106) positioned in order for an even flow of the pollutant. The majority of tubes (104) are selected from, but not limited to, quartz tube.

Die Lichtquelle (112) beleuchtet die Reaktorkammer (102), wobei es sich bei der Lichtquelle (112) entweder um UV-Licht oder um sichtbares Licht oder um faseroptische Sonnenstrahlung handelt.The light source (112) illuminates the reactor chamber (102), the light source (112) being either UV light or visible light or fiber optic solar radiation.

Die Figuren und die vorangehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Der Fachmann wird verstehen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ dazu können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente aus einer Ausführungsform können einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Die Reihenfolge der hier beschriebenen Prozesse kann beispielsweise geändert werden und ist nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden; auch müssen nicht unbedingt alle Aktionen durchgeführt werden. Auch können die Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, parallel zu den anderen Handlungen ausgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen ist durch diese spezifischen Beispiele keineswegs begrenzt. Zahlreiche Variationen sind möglich, unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung explizit aufgeführt sind oder nicht, wie z. B. Unterschiede in der Struktur, den Abmessungen und der Verwendung von Materialien. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so groß wie in den folgenden Ansprüchen angegeben.The figures and the preceding description give examples of embodiments. Those skilled in the art will understand that one or more of the elements described can certainly be combined into a single functional element. Alternatively, certain elements can be broken down into multiple functional elements. Elements from one embodiment may be added to another embodiment. For example, the order of the processes described herein may be changed and is not limited to the manner described herein. Additionally, the actions of a flowchart need not be performed in the order shown; Also, not all actions have to be carried out. Also, the actions that are not dependent on other actions can be performed in parallel with the other actions. The scope of the embodiments is in no way limited by these specific examples. Numerous variations are possible, regardless of whether they are explicitly mentioned in the description or not, e.g. B. Differences in structure, dimensions and use of materials. The scope of the embodiments is at least as broad as indicated in the following claims.

Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und alle Komponenten, die dazu führen können, dass ein Vorteil, ein Nutzen oder eine Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, sind jedoch nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal oder eine Komponente eines oder aller Ansprüche zu verstehen.Advantages, other benefits, and solutions to problems have been described above with respect to particular embodiments. However, the advantages, benefits, problem solutions, and all components that may cause an advantage, benefit, or solution to occur or become more pronounced are not to be construed as a critical, required, or essential feature or component of any or all claims.

BezugszeichenlisteReference List

100100
Ein System zur Entwicklung eines kontinuierlichen photokatalytischen Reaktors mit festem ModusA system to develop a fixed mode continuous photocatalytic reactor
102102
Reaktorkammerreactor chamber
104104
Mehrzahl von QuarzrohrenPlurality of quartz tubes
104a104a
Photokatalytischer FilmPhotocatalytic Film
106106
Höhenverstellbarer AufbauHeight-adjustable structure
108108
Gummikorkenrubber cork
110110
Peristaltische Pumpeperistaltic pump
112112
Lichtquellelight source
112a112a
Reflektorreflector
114114
Metalldrähtemetal wires
116116
Reaktortankreactor tank
118a118a
Einlassinlet
118b118b
Auslassoutlet
118c118c
Verbindungsrohreconnecting pipes

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 8173015 B2 [0003]US8173015B2 [0003]

Claims (5)

System (100) zum Entwerfen eines kontinuierlichen photokatalytischen Reaktors mit festem Modus, wobei das System (100) Folgendes umfasst: eine Reaktorkammer (102) mit einer Öffnung an einem Ende; eine Vielzahl von Quarzrohren (104), die innerhalb der Reaktorkammer (102) positioniert sind, um eine Oberfläche zum Strömen eines Schadstoffs bereitzustellen, wobei die Vielzahl von Quarzrohren (104) über einem höhenverstellbaren Aufbau (106) angeordnet ist, der in einer Reihenfolge für eine gleichmäßige Strömung des Schadstoffs positioniert ist; eine Vielzahl von Gummikorken (108), die über jedem der Vielzahl von Quarzrohren (104) angeordnet sind, um die Installation und den Austausch von photokatalytischen Filmen des Kartuschentyps und die Reinigung der Reaktorkammer (102) zu erleichtern; und eine peristaltische Pumpe (110), die mit der Vielzahl von Quarzrohren (104) verbunden ist, um die Durchflussrate für die Schadstoffe zu steuern.A system (100) for designing a continuous, fixed mode photocatalytic reactor, the system (100) comprising: a reactor chamber (102) having an opening at one end; a plurality of quartz tubes (104) positioned within the reactor chamber (102) to provide a surface for flow of a pollutant, the plurality of quartz tubes (104) being disposed above a height adjustable structure (106) arranged in an order for a uniform flow of the pollutant is positioned; a plurality of rubber stoppers (108) disposed over each of the plurality of quartz tubes (104) to facilitate installation and replacement of cartridge-type photocatalytic films and cleaning of the reactor chamber (102); and a peristaltic pump (110) connected to the plurality of quartz tubes (104) to control the flow rate of the pollutants. System nach Anspruch 1, bei dem mindestens eine Lichtquelle (112) innerhalb der Reaktorkammer (102) zur Beleuchtung der Reaktorkammer (102) angeordnet ist, wobei die Lichtquelle (112) entweder ein UV-Licht oder ein sichtbares Licht oder eine durch eine optische Faser aktivierte Sonnenstrahlung ist.system after claim 1 wherein at least one light source (112) is positioned within the reactor chamber (102) for illuminating the reactor chamber (102), the light source (112) being either UV light or visible light or optical fiber activated solar radiation. System nach Anspruch 1, bei dem eine Vielzahl von Metalldrähten (114) über der Vielzahl von Verbindungsrohren (118c) aus Silika-Kautschuk im Inneren der Reaktorkammer (102) angeordnet ist, um eine Zersetzung der Vielzahl von Verbindungsrohren (118c) durch UV-Strahlung zu verhindern und auch das Biegen der Vielzahl von Verbindungsrohren (118c) einzuschränken, was zu einem gleichmäßigen Fluss der Schadstoffe führt.system after claim 1 wherein a plurality of metal wires (114) are arranged over the plurality of connection pipes (118c) made of silica rubber inside the reactor chamber (102) to prevent deterioration of the plurality of connection pipes (118c) by ultraviolet rays and also restrict flexing of the plurality of connecting tubes (118c), resulting in an even flow of the pollutants. System nach Anspruch 1, wobei die peristaltische Pumpe (110) sicherstellt, dass kein direkter Kontakt der Schadstoffe mit der Pumpe (110) oder der äußeren Umgebung besteht.system after claim 1 , whereby the peristaltic pump (110) ensures that there is no direct contact of the pollutants with the pump (110) or the external environment. System nach Anspruch 1, wobei ein Reaktortank (116) über einen Einlass (118a) mit der peristaltischen Pumpe (110) verbunden ist, wobei der Reaktortank (116) über einen Auslass (118b) mit der Reaktorkammer (102) verbunden ist.system after claim 1 wherein a reactor tank (116) is connected to the peristaltic pump (110) via an inlet (118a), wherein the reactor tank (116) is connected to the reactor chamber (102) via an outlet (118b).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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