一种连续流光催化反应器的制作方法

本发明涉及光催化反应器，特别涉及连续流光催化反应器的制备技术。

背景技术：

光催化反应器是广泛应用于有机合成和有机废水、废气光催化降解处理的反应设备。光催化反应是一种比较特殊的反应，反应器的设计应最大程度的利用光能，以达到提高反应效率、降低能耗的目的。常见的光催化反应器主要有釜式、管式和微通道式三种。釜式反应器由于放大后光透射距离增加，光照强度衰减大，极大影响反应效率，一般仅在实验室应用。管式反应器处理能力较大，光利用率较高，已成功用于污水处理，但现有连续流管式光催化反应器，其流体运动属于平推流，光的强度随着与光源的距离增大衰减，且停留时间短，导致反应效率不佳。cn204454684u对现有连续流管式反应器进行了改进，增加了叶轮装置以改变流体流动状态，但叶轮的存在增加了反应器的复杂程度，且叶轮只存在于反应器入口，对流体流动状态和停留时间影响有限。微通道反应器具有较大的光照面积、较小的液层厚度，由于通道弯曲设计、流速高，可以达到很好地反应效果，但微通道反应器设计制造成本高，通道尺寸一般在微米级别，不适用于有颗粒物的应用场景，目前也只有实验室级别的微通道光催化反应器，无法满足工业化光催化合成反应和污水处理的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单、可实现自动混合、易于实现工业化应用的连续流光催化反应器。

本发明的技术方案是：一种连续流光催化反应器，包括筒体1、光源2，筒体1的一端插入有光源2，另一端封闭；筒体1外壁靠近光源端设有进料口4，远离光源端设有出料口7；筒体1内壁设有若干引流板5，引流板5将筒体隔离出若干个反应单元3。

为固定光源，防止光源在流体冲击下摆动碰撞损坏，同时避免光源摆动导致密封处泄漏，筒体底部设有光源固定底座。

光源根据需求可以直接插入反应溶液中或插入石英保护套管后再插入反应溶液中。在反应物料比较危险或反应有一定压力的情况下，可以使用石英套管保护光源。所述光源可以是红外、可见光或紫外光。

筒体外壁还可以设换热夹套，换热夹套上有换热介质进料口和换热介质进料口。

为达到更佳的光催化效率，筒体内壁和引流板上可以负载光催化剂，也可以在反应溶液中直接加入光催化剂。

筒体和引流板的材质，可以使用内表面抛光的金属材料，也可以使用使用石英玻璃、高硼硅玻璃、普通玻璃、陶瓷、塑料等非金属材料，所采用的材料均可以通过在内表面或外表面镀反射膜，以达到更佳的光催化效率。

本发明反应器，光源直接均匀透射进反应物料，达到充分利用光能的目的；流体直接流过光源或光源的石英保护套管，利用流体温度对光源进行热交换，可以防止光源过热；通过在筒体内壁设置引流板，将反应器隔离成多个连续的反应单元，流体流过隔板与光源之间的间隙时，由于管径变窄，流速变快，可有效减少物料返回上一反应单元中，达到减少返混的目的。引流板使反应器内流体流经的管径规律性变化，流体流动过程中由于管径的变化在反应单元中形成湍流，达到物料自动混合的目的。该反应器可单独使用，也可以多组串联或并联使用，满足不同满足不同处理量的要求。

附图说明

附图1是本发明的一种连续流光催化反应器。

附图2是本发明带夹套的一种连续流光催化反应器。

其中：1-筒体、2-光源、3-反应单元、4-进料口、5-引流板、6-光源固定底座、7-出料口、8-夹套、9-夹套热交换介质进口、10-夹套热交换介质出口。

具体实施方式

下面结合实例进一步说明本发明，但不是限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，一种连续流光催化反应器，包括筒体1、光源2，筒体1一端插入光源2，另一端封闭，光源插入石英保护套管后固定到光源固定底座6上；筒体1外壁靠近光源端设有进料口4，远离光源端设有出料口7；筒体1内壁设有若干引流板，引流板将筒体隔离出若干个反应单元3。

筒体和引流板的材质，使用内表面抛光的金属材料，或石英玻璃、高硼硅玻璃、普通玻璃、陶瓷、塑料等非金属材料。

实施例2

如图2所示，在实施例1基础上筒体设置有加热套。

技术特征：

1.一种连续流光催化反应器，其特征是包括筒体(1)、光源(2)，筒体(1)的一端插入有光源(2)，另一端封闭；筒体(1)外壁靠近光源端设有进料口(4)，远离光源端设有出料口(7)；筒体(1)内壁设有若干引流板(5)，引流板(5)将筒体隔离出若干个反应单元(3)。

2.根据权利要求1所述的连续流光催化反应器，其特征是筒体(1)底部设有光源固定底座(6)。

3.根据权利要求1所述的连续流光催化反应器，其特征是光源插入石英保护套管后固定到光源固定底座(6)上。

4.根据权利要求1所述的连续流光催化反应器，其特征是筒体(1)外壁设置有换热夹套(8)。

5.根据权利要求1所述的连续流光催化反应器，其特征是筒体(1)内壁和引流板(5)上负载有光催化剂。

6.根据权利要求1所述的连续流光催化反应器，其特征是所述光源是红外、可见光或紫外光。

7.根据权利要求1所述的连续流光催化反应器，其特征是筒体(1)和引流板(5)的材质，是内表面抛光的金属材料或非金属材料。

8.根据权利要求7所述的连续流光催化反应器，其特征是所述非金属材料是指石英玻璃、高硼硅玻璃、普通玻璃、陶瓷或塑料。

技术总结
本实用新型公开了一种连续流光催化反应器，包括筒体(1)、光源(2)，筒体(1)的一端插入有光源(2)，另一端封闭；筒体(1)外壁靠近光源端设有进料口(4)，远离光源端设有出料口(7)；筒体(1)内壁设有若干引流板(5)，引流板(5)将筒体隔离出若干个反应单元(3)。该反应器结构简单，可实现自动混合，易于实现工业化。

技术研发人员：蒿银伟;赵传富;王俊飞;于佳;宋应利
受保护的技术使用者：黎明化工研究设计院有限责任公司
技术研发日：2020.01.02
技术公布日：2020.11.27