[发明专利]一种光催化反应器

说明书

技术领域

本发明涉及光催化反应设备技术领域，更具体地说，涉及一种光催化反应器。

背景技术

自1972年人们发现利用半导体金属氧化物二氧化钛单晶电极可光分解水以来，半导体的光催化效应在环境治理和能源开发等方面引起人们的广泛关注和研究。现有大量研究证明，利用催化技术不仅能够处理多种有机污染物，而且具有很好的杀菌及抑制病毒活性的作用，不会形成对人体有害的中间产物。

大量研究表明，纳米二氧化钛的光催化特性具有普适性，几乎对所有有机污染物都具有治理能力，利用光催化剂二氧化钛处理难降解的有机有害物效果明显。此外，用二氧化钛处理空气和水中的有机污染物，反应条件温和、耗能低，在紫外光照射或暴露在太阳光下即可发生反应。尤其是光催化剂二氧化钛具有催化活性高、氧化能力强、降解速度快、降解无选择性、廉价、无毒、稳定及可以重复使用，所需处理设备结构简单、操作条件容易控制，无二次污染等优点，备受人们关注。

近20年来，研究者在光催化的反应机理、催化剂制备和改性以及降解各种有机污染物等方面做了大量的研究，但是光催化技术的实际应用能力仍然受到光催化反应器有效设计的制约和阻碍。现在使用的教学用光催化反应器因冷却系统或光源照射方式等条件限制造成了价格高位，以致没能在国内高校教学中得到普遍使用。具体来讲，光源内部照射，需要设计特殊的反应器装置，即将光源设置在反应器内部，这样就需要特殊结构的反应器，反应器结构复杂，导致其加工困难，增加了反应器的制造成本。

另外，部分固液反应体系中，多数使用循环泵，增大系统经济成本。采用冷却水循环系统，无形中加大了反应器的复杂程度。

如何在满足光催化效应的前提下，降低反应器结构的复杂程度，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光催化反应器，以在满足光催化效应的前提下，降低反应器结构的复杂程度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光催化反应器，包括反应器本体和紫外灯，还包括箱体，所述反应器本体和照射所述反应器本体的紫外灯均设置在所述箱体内，且所述紫外灯设置于所述反应器本体外侧。

优选的，在上述光催化反应器中，所述箱体由隔板分割成两个腔体，所述反应器本体和所述紫外灯分别设置在两个腔体内。

优选的，在上述光催化反应器中，所述隔板上设有滤光片，且该滤光片位于所述反应器本体和所述紫外灯之间。

优选的，在上述光催化反应器中，还包括设置在所述箱体内，用以冷却所述紫外灯的散热风扇。

优选的，在上述光催化反应器中，所述散热风扇和所述紫外灯设置于同一腔体内。

优选的，在上述光催化反应器中，还包括设置在所述箱体内的磁力搅拌器，所述反应器本体设置在所述磁力搅拌器上。

优选的，在上述光催化反应器中，所述隔板将所述箱体分割成左右分布的两个腔体。

优选的，在上述光催化反应器中，所述隔板将所述箱体分割成上下分布的两个腔体，且所述紫外灯和所述散热风扇设置在位于上侧的腔体内。

优选的，在上述光催化反应器中，所述隔板将所述箱体分割成上下分布的两个腔体，且所述紫外灯和所述散热风扇设置在位于下侧的腔体内。

优选的，在上述光催化反应器中，所述紫外灯为100～150W的高压汞灯或50W-5000W的氙灯。

从上述的技术方案可以看出，本发明将反应器本体和紫外灯均设置在箱体内，重要的是将紫外灯设置在反应器本体外侧。由于紫外灯设置在反应器本体的外侧，在外侧对反应器本体进行照射，使得反应器本体无需设计容纳紫外灯的腔体，对反应器本体的结构无特殊要求，因此可采用普通的容器作为反应器本体，简化了反应器本体的结构，降低反应器结构的复杂程度，故而降低了反应器本体的制造成本。

本发明的优化方案中，在箱体内，还设有用以冷却所述紫外灯的散热风扇，通过散热风扇确保光源长时间稳定运行，以适合连续作业实验。本发明通过散热风扇替换原有的冷却水循环系统，从而降低了反应器的复杂程度。

本发明的另一优选方案中，在箱体内设置有磁力搅拌器，反应器本体设置在磁力搅拌器上。本发明通过磁力搅拌器替换原有的循环泵，因此无需在反应器本体上设置与循环泵相连的进液口和回液口，降低了反应器本体的制造成本，本发明能够以经济低廉的方式保证体系反应均匀。

附图说明