一种毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置

本技术涉及催化反应实验设备，尤其涉及一种毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置。

背景技术：

1、随着印染工业的发展，大量有机染料排放在水域中，造成水体严重污染。而有机染料结构稳定且在水中溶解度高，在自然环境下难以自主降解。

2、目前，处理有机染料的方法，有吸附法、混凝沉淀法、催化氧化法以及生物降解法，其中光催化技术降解效率高且绿色环保，应用前景广阔。tio2作为一种常见的光催化材料，具有成本低廉、催化效果好等优点。但单一的tio2材料在使用过程中存在比表面积小、易团聚、光能利用率低、光生电子、空穴对易复合、带隙较宽、回收困难等问题，严重限制了其大规模应用。为了便于其回收循环利用，研究者通常将其负载在多孔的矿物载体上，如蒙脱土。但由于载体一般为粒径较小、机械强度较低的亚微米级或纳米级颗粒，直接填充这些材料到固定床反应器中易导致高的床层压降最终导致床层堵塞等问题，难以实现连续化光降解有机染料反应。因此，降解有机染料的催化剂逐渐由tio2载体催化剂向tio2粒状催化剂过度，比如tio2毫米球催化剂。

3、在研究tio2毫米球催化剂光催化降解有机燃料的催化性能时，常常需要用到催化反应器，现有的催化反应器，多为一个反应容器，将毫米球催化剂装进去后，打开紫外光灯，然后通过液泵以某个速度连续泵入有机染料，进行光催化连续流动反应，有机燃料从上到下流经毫米球催化剂后输出，并且实验开始到结束通常需要连续流动500h以上，以监测催化剂的催化效果。由于实验时间一般较长，如果进行多组催化剂对比，十分耗时，并且催化剂受空气湿度等影响，做出来后不能长时间存放，如果不尽快使用会影响催化效果，导致测量结果有误，但是现有的催化反应器只能单组实验，因此十分不便。

4、综上所述，有必要提出一种毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于，现有的催化反应器，只能进行单组实验，十分耗时，且单组实验费时较多，容易使后测的催化剂的催化性能测量出现误差，因此提出了一种毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，该毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置包括：反应器，反应器的顶部可拆卸设置有顶盖，顶盖内设置有喷淋盘，喷淋盘上连通设置有多个分喷头，反应器内中心竖直设置有紫外线灯，紫外线灯外围环向设置有多个石英反应管，石英反应管为上下两端开口结构，分喷头与石英反应管一一对应设置，石英反应管的底端通过下液管与采样箱连通，每个下液管上均设置有电动阀门，每个采样箱通过回流管与储液箱连通。

3、在本方案的一个优选实施方式中，喷淋盘通过进液管与染料箱连通，进液管上设置有液泵。

4、进一步地，反应器的侧壁内环绕设置有加热板，反应器的外壁上设置有控制显示器，控制显示器与加热板、液泵、紫外线灯以及电动阀门电性连接。

5、通过控制器控制，可以对反应器内的温度，流速以及紫外线灯进行调节，并且可以选择性对不同的样品结果进行采样分析。

6、在本方案的一个优选实施方式中，分喷头上开设有多个喷孔，分喷头与石英反应管的顶端间隔设置。

7、进一步地，石英反应管内的底端设置封堵块，封堵块上开设有多个通孔，通孔直径小于毫米球的直径。

8、石英反应管用于盛装毫米球催化剂，并充当催化剂与染料的反应容器。

9、在本方案的一个优选实施方式中，反应器内上下部均设置有固定盘，两个固定盘上开设有多个上下对应的插孔，石英反应管以及紫外线灯均竖直固定插设于两个固定盘上对应的插孔内。

10、实施本实用新型，具有如下有益效果：

11、本毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，通过在反应器内设置多组石英反应管，可以在实验时同时进行多组实验，节省了时间，提高了催化剂催化性能测量的准确度；且在实验时通过不同的采样箱，可以对不同组样品的催化性能进行单独的采样分析，十分方便。

技术特征：

1.一种毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，包括：反应器，其特征在于，所述反应器的顶部可拆卸设置有顶盖，所述顶盖内设置有喷淋盘，所述喷淋盘上连通设置有多个分喷头，所述反应器内中心竖直设置有紫外线灯，所述紫外线灯外围环向设置有多个石英反应管，所述石英反应管为上下两端开口结构，所述分喷头与所述石英反应管一一对应设置，所述石英反应管的底端通过下液管与采样箱连通，每个所述下液管上均设置有电动阀门，每个所述采样箱通过回流管与储液箱连通。

2.根据权利要求1所述的毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，其特征在于，所述喷淋盘通过进液管与染料箱连通，所述进液管上设置有液泵。

3.根据权利要求2所述的毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，其特征在于，所述反应器的侧壁内环绕设置有加热板，所述反应器的外壁上设置有控制显示器，所述控制显示器与所述加热板、所述液泵、所述紫外线灯以及所述电动阀门电性连接。

4.根据权利要求1所述的毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，其特征在于，所述分喷头上开设有多个喷孔，所述分喷头与所述石英反应管的顶端间隔设置。

5.根据权利要求1所述的毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，其特征在于，所述石英反应管内的底端设置封堵块，所述封堵块上开设有多个通孔，所述通孔直径小于毫米球的直径。

6.根据权利要求1所述的毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，其特征在于，所述反应器内上下部均设置有固定盘，两个所述固定盘上开设有多个上下对应的插孔，所述石英反应管以及所述紫外线灯均竖直固定插设于两个所述固定盘上对应的插孔内。

技术总结本技术公开了一种毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，包括反应器，反应器的顶部可拆卸设置有顶盖，顶盖内设置有喷淋盘，喷淋盘上连通设置有多个分喷头，反应器内中心竖直设置有紫外线灯，紫外线灯外围环向设置有多个石英反应管，分喷头与石英反应管一一对应设置，石英反应管的底端通过下液管与采样箱连通，每个下液管上均设置有电动阀门，每个采样箱通过回流管与储液箱连通。本毫米球催化剂光降解有机染料的实验装置，通过在反应器内设置多组石英反应管，可以在实验时同时进行多组实验，节省了时间，提高了催化剂催化性能测量的准确度；且在实验时通过不同的采样箱，可以对不同组样品的催化性能进行单独的采样分析，十分方便。技术研发人员：郭晓苗,白雪丽,王峰,李宝毅受保护的技术使用者：太原工业学院技术研发日：20231226技术公布日：2024/8/5