[实用新型]一种阵列光催化反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光催化反应装置，可以对水体中的有机污染物进行阵列光催化降解，能够应用于水处理、环保等技术领域。

背景技术

工业的发展，导致有毒有害的有机污染物进入水体和空气，严重影响着人们的生活和健康。

光催化技术能够对水体和空气中的有机污染物进行无选择性降解，且能分解彻底，对环境无二次污染。

光催化技术需要解决光的传递效率和光催化利用效率，而本实用新型采用内部发光，外部利用的原理，以提高光的传递效率和利用效率。

本实用新型采用磁性光催化颗粒，使得颗粒能够在磁场的作用下排成阵列，在电场的作用下光催化降解有机污染物，从而提高光催化效率并可以防止磁性光催化颗粒的流失。

发明内容

本实用新型的目的是获得一种具有阵列光催化的反应装置，能够对水体进行精细过滤，对其中的有机污染物进行高效光催化降解。

为实现上述目的，本实用新型包括如下技术方案：依托磁性光催化颗粒，该颗粒具有较好的磁性内核，能够对所加的磁场具有较好的磁响应强度，在磁场的作用下排成阵列，同时，在磁核的外围包覆场致发光材料，能够在电场的作用下，内部产光，并把光传递给最外层的光催化层，在氧的协助下，能够高效对水中的有机污染物进行高效光催化降解。

如上所述的装置，需要构设既具有磁场又具有电场的复合场，因此在装置上部采用中空的长方体或者正方体结构，在四个侧面分别对称放置永磁铁板和电极板，从而构设成具有磁场和电场的复合场。

如上所述的装置，在下部采用中空的棱椎体结构，以对应上部的结构和分布水流以使之均匀。

如上所述的装置，为了提高光催化的效果，增设充气管于反应装置的下部，以对反应器中进行充氧，以提高光催化降解效果。

如上所述的装置，磁性光催化颗粒的磁核可以采用具有较好磁性的磁铁矿颗粒，粒径可以为1~3毫米，以保证磁性光催化颗粒具有较好的磁性。

如上所述的装置，磁性光催化颗粒磁核的外围需要采用场致发光材料（例如ZnS等）进行包覆，包覆方法采用真空镀膜方法（例如真空蒸镀、磁控溅射等），以保证发光的性能。

如上所述的装置，磁性光催化颗粒的场致发光层外围需要包覆光催化材料，包覆方法采用真空镀膜方法（例如真空蒸镀、磁控溅射等），以保证光的利用效率，光催化材料可以采用二氧化钛或者其改性，或者其他光催化材料。

如上所述的装置，通过调压调频器对电源进行调节，使得电源的电压和频率可以符合场致发光材料对电压和频率的发光要求。

如上所述的装置，在电场的作用下，场致发光材料产光，传递给外部的光催化层，从而对经过的有机物污染物能在氧的协助下进行光催化降解。

附图说明

图1是没有装入磁性光催化颗粒的一种阵列光催化反应装置的结构示意图。

图2是一种带有磁性光催化颗粒的具有磁场的阵列光催化反应装置的纵剖面示意图。

图3是一种带有磁性光催化颗粒的具有电场的阵列光催化反应装置的纵剖面示意图。

图4是磁性光催化颗粒结构示意图。

图1、图2、图3中各数字标号所指代的名称：1—进水管，2—阀门，3—装置外壁，4—电极板，5—永磁铁板，6—出水管，7—调压调频器，8—电导线，9—充气管，10—排空管，11—磁性光催化颗粒。

图4中各字母符号所指代的名称： A—磁核，B—场致发光层，C—光催化层。

具体实施方式

下面结合图1、图2、图3、图4和实施例子对本实用新型作进一步说明。

关闭排空管（10），打开进水管（1）进水，磁性光催化颗粒（11）在水流的作用下到达磁场和电场所形成的复合场区域。

移加永磁铁板（5），对复合区域添加磁场，则磁性光催化颗粒（11）在磁场的作用下磁化，排成阵列。

电源接通，通过调压调频器的作用，电极板（4）在复合区域形成具有一定频率和电压的电场，能够使得磁性光催化颗粒（11）中的场致发光层（B）发光，并传递给外部的光催化层（C）。

光催化层（C）在充气管（9）所充入的氧的协助下，对有机物污染物进行光催化降解。

被净化后的水体从出水管（6）流出。