[实用新型]可见光固定床催化反应模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，特别涉及一种可见光固定床催化反应模拟装置。

背景技术

    随着工业的增长和城市化进程的加快，世界范围内广泛使用的化学物质剧烈增多，许多物质难以生物降解，排放到水体中会对人类和生态系统产生毁灭性影响^[1]，随着水污染的不断加剧，许多地区生活用水已经遭到严重污染，在此基础上水资源短缺的矛盾不断显现出来，导致工业用水短缺，这在很大程度上制约了工业生产和经济的进一步发展。2012年政府工作报告指出，加强环境保护，着力解决重金属、饮用水源、海洋污染等关系民生的突出环境问题；环境保护部2013年3月发布的2012年中国环境状况公报显示出我国环境总体形势依然十分严峻，面临许多困难和挑战，我国的地表水污染形势不容乐观，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河以及辽河等七大水系总体为轻度污染。Ⅳ至Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为23.7%和16.4%。黄河、辽河为中度污染，海河为重度污染。由此可见，我国的水污染环境问题非常严峻，其中工业废水处理方法亟待开拓新思路。

在有关废水处理研究过程中，目前普遍关注的是利用污水处理场进行一次处理，而针对难降解废水的处理的效果不好，没有系统的模拟装置和相应配套的设备。通常的研究思路是通过固定床研究废水和催化剂混合状态，然而此时催化剂难以回收且处理成本较高，从而限制了实验的研究条件，局限了研究思路，使更多的影响因素容易被忽略，对所得结论的科学合理性会产生质疑。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种可见光固定床催化反应模拟装置。

其技术方案是：包括一个石英玻璃管，可见光灯组件以及PVC多孔隔板，石英玻璃管内腔安装PVC多孔隔板，可见光灯组件安装在PVC多孔隔板中的孔中，所述的可见光灯组件由可见光灯、可见光灯套管、回流装置组成，回流装置为圆筒形结构，内部安装顶部开口的可见光灯套管，在可见光灯套管内腔装有可见光灯；另外，催化剂载体材料层安装在PVC多孔隔板的上部，曝气管设在石英玻璃管内的废水溶液之中，曝气管的下端连接曝气头，通过曝气头对其进行均匀曝气，使气泡均匀的散布于溶液之中。

上述的石英玻璃管的下部设有水浴恒温装置，所述的水浴恒温装置由不锈钢制成，其底部安装有大功率加热棒和相互重接交叉的支撑杆，底部安侧部配有温度传感器。

本实用新型的有益效果是：采用透明石英玻璃材质，在保证强度，耐酸耐热，有利于可见光的透过的同时，装置更加轻便，透明石英玻璃也更方便观察反应器内部工作情况；曝气泵能够调节曝气强度，为反应装置提供各种形态的固定床，以优选最佳固定床所需状态；多孔隔板采用PVC材料，可以方便隔板取出清洗，颗粒状的催化剂置于隔板之上，气泡通过小孔于催化剂接触，呈固定床状态，具有了更大的接触面积，与溶液接触更加均匀。水浴加热装置是可见光固定床催化反应模拟装置的辅助设备，底部的大功率加热棒使水体温度迅速升高。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是本实用新型的水浴加热部分结构图；

上图中：石英玻璃管1、PVC多孔隔板2、可见光灯3、可见光灯套管4、回流装置5、催化剂载体材料层6、曝气管7、废水溶液8、曝气头9、气泡10、大功率加热棒11、支撑杆12、温度传感器13。

具体实施方式

     结合附图1和2，对本实用新型作进一步的描述：

本实用新型包括一个石英玻璃管1，可见光灯组件以及PVC多孔隔板2，石英玻璃管1内腔PVC多孔隔板2，可见光灯组件安装在PVC多孔隔板2中的孔中，所述的可见光灯组件由可见光灯3、可见光灯套管4、回流装置5组成，回流装置5为圆筒形结构，内部安装顶部开口的可见光灯套管4，在可见光灯套管4内腔装有可见光灯3；另外，催化剂载体材料层6安装在PVC多孔隔板2的上部，曝气管7设在石英玻璃管1内的废水溶液8之中，曝气管7的下端连接曝气头9，通过曝气头9对其进行均匀曝气，使气泡10均匀的散布于溶液之中。

其中，石英玻璃管1的下部设有水浴恒温装置，所述的水浴恒温装置由不锈钢制成，其底部安装有大功率加热棒11和相互重接交叉的支撑杆12，底部安侧部配有温度传感器13。

进一步的工作时，将本实用新型置于水浴加热装置中，由距加热棒一定距离的多条支撑杆承载，通过调节加热开关使得加热棒维持一定的温度。