室温型高通量磁悬浮光催化反应装置及催化反应方法与流程

1.本发明涉及实验设备，更具体涉及室温型高通量磁悬浮光催化反应装置及催化反应方法。


背景技术：

2.光催化反应意为含有催化剂的反应体系在光辐照下激发反应分子或激发催化剂与反应分子形成络合物，将光能转化为化学能，促进反应进行的过程。
3.现有的技术中磁悬浮光催化搅拌大多为底部驱动磁子，磁子易遮挡光源的光照面积，影响光催化速率和实验结果，同时容易导致磁场的稳定性较差，进而影响搅拌效果。
4.中国专利申请cn201210134726.5公开了一种光催化反应处理装置，该申请包括箱体、光源、光催化反应器、升降台、磁力搅拌器、磁子和电器系统，通过在光催化反应器顶板中心设有与管状光源匹配的凹陷式圆型光源筒，筒体底板上放置磁子，磁子用布料或纱布包裹并在两端设有布料或纱布的丝条，该磁子在磁力搅拌器的作用下，搅动反应器内的空气以模仿污染气体，使之与光催化剂充分接触、混合，提高实验的光催化速率，该申请与本技术不同的是底部驱动磁子，容易遮挡光源的光照面积，影响光催化速率和实验结果。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于：提供一种室温型高通量磁悬浮光催化反应装置及催化反应方法。
6.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种室温型高通量磁悬浮光催化反应装置，包括箱体、催化单元，所述箱体的内腔铺设有试管架固定板，所述试管架固定板的上端开设有若干个固定孔，若干个所述催化单元下端均穿过固定孔安装在箱体的内腔，所述催化单元包括树脂套、电机、试管套，所述电机的上端与树脂套固定连接，且所述树脂套的内壁上端两侧均安装有一组条形磁铁，所述试管套的上端搭接在试管架固定板上，所述试管套的下端中心位置安装有光源，所述试管卡接在试管套的内腔，所述试管的内腔设有磁子，且所述磁子位于两组条形磁铁中间位置。
7.本发明通过将两组条形磁铁分别固定安装在树脂套的内壁上端两侧，并将试管套的下端放置到树脂套的内腔，通过启动电机带动树脂套的旋转进而将放置在试管内腔的磁石通过条形磁铁侧面驱动磁石悬浮，有效的解决了磁石沉底影响光照的问题，进而实现了光照稳定，从而增大光照面积，有效的提高了催化反应速率。
8.优选地：所述树脂套的下端开设有一体成型的扇叶，所述扇叶的中间位置开设有与电机的输出轴相匹配的连接槽。
9.优点：电机在带动树脂套进行整体旋转的同时，扇叶同步旋转，进而达到散热的效果。
10.优选地：所述箱体的内腔位于试管架固定板的上端铺设有试管架盖板，所述试管架盖板的上端与固定孔相对应的位置均开设有盖板孔，且所述盖板孔的直径尺寸与试管管
口尺寸相匹配。
11.优点：方便保证试管的稳定性。
12.优选地：所述树脂套整体呈“阶梯型”结构，所述树脂套的上端固定套接有碳钢套。
13.优点：通过碳钢套可以有效的加强磁场稳定性，避免磁场不稳定影响设备的搅拌效果，从而影响实验结果。
14.优选地：所述试管套的上端呈“阶梯状”结构，与试管架固定板活动连接，所述试管套的下端位于树脂套的内腔。
15.优点：方便试管套在装置内安装拆卸。
16.优选地：所述试管套的下端固定连接有安装台，所述光源位于安装台的中间位置。
17.优选地：所述安装台的下端等距安装有若干个散热片。
18.优选地：所述安装台的上端固定连接有钢化玻璃。
19.优点：为光源的使用提供高效的散热效果，同时增加光源的透光性。
20.优选地：所述箱体的外侧设有控制面板。
21.采用上述任一方案所述的一种室温型高通量磁悬浮光催化反应装置的催化反应方法，包括以下步骤：通过先启动所述光源，并将所述磁子放入到试管的内腔，使得所述试管的下端穿过固定孔与试管套相卡接，启动电机，使其带动树脂套进行旋转，两侧的条形磁铁驱动磁子悬浮，进而增加光照面。
22.本发明的优点在于：本技术通过安装在树脂套的内壁上端两侧条形磁铁，在电机带动树脂套转动时，解决磁子沉底影响光照面积而使光照不稳定的问题，从而增大光照面积，提高催化反应速率，还通过在树脂套的上端外侧固定套接有碳钢套，有效的加强磁场稳定性，从而避免了磁场不稳定影响设备的搅拌效果，同时通过树脂套底部的风扇，能够有效的避免启动风冷装置不及时的时候进行强制风冷，进而延长光源的使用寿命。
附图说明
23.图1为本发明实施例室温型高通量磁悬浮光催化反应装置的整体结构示意图；
24.图2为本发明实施例室温型高通量磁悬浮光催化反应装置的正视剖视结构示意图；
25.图3为本发明实施例室温型高通量磁悬浮光催化反应装置的正视剖视结构示意图；
26.图4为本发明实施例室温型高通量磁悬浮光催化反应装置的局部结构剖视示意图；
27.图5为本发明实施例室温型高通量磁悬浮光催化反应装置的局部立体结构示意图；
28.图6为本发明实施例室温型高通量磁悬浮光催化反应装置的局部结构剖视示意图；
29.图7为本发明实施例室温型高通量磁悬浮光催化反应装置的局部结构剖视示意图。
30.图中：1-箱体；11-控制面板；12-试管架盖板；121-盖板孔；13-试管架固定板；131-固定孔；2-催化单元；21-树脂套；211-条形磁铁；212-扇叶；2121-连接槽；22-电机；23-试管
套；231-安装台；232-光源；233-散热片；234-钢化玻璃；24-试管；241-磁子；25-碳钢套。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.参阅图1，本实施例公开了一种室温型高通量磁悬浮光催化反应装置，包括箱体1以及设置于箱体1内的若干个催化单元2。
33.参阅图1，箱体1整体为设有“空腔”结构的壳体，箱体1包括控制面板11、试管架盖板12、试管架固定板13，控制面板11固定安装在箱体1的外侧，控制面板11的导线与装置内部相连接，有效的对装置进行实时检测控制，方便操作。
34.参阅图1-2，试管架盖板12铺设在箱体1的内腔上端，试管架盖板12的上端开设有若干个盖板孔121，试管架固定板13铺设在箱体1的内腔位于试管架盖板12的下端，试管架固定板13的上端与盖板孔121相对应的位置均开设有固定孔131。
35.参阅图3-4，催化单元2设有若干组，呈四排双列的方式等距排列在箱体1的内腔，每组催化单元2均包括树脂套21、电机22、试管套23、试管24、碳钢套25，电机22的输出轴均与树脂套21的下端固定连接，树脂套21的内壁上端两侧均安装有一组条形磁铁211。
36.参阅图5，树脂套21的下端开设有一体成型的扇叶212，扇叶212的中间位置开设有与电机22的输出轴相匹配的连接槽2121，在电机22在带动树脂套21进行整体旋转的同时，扇叶212同步旋转，进而达到散热的效果。
37.参阅图3，试管套23设有若干个均为“圆筒状”结构，试管套23的上端均设为“阶梯型”结构，试管套23的上端两侧均搭接在试管架固定板13上，下端均位于树脂套21的内腔，有效的方便工作人员对试管套在装置内安装拆卸。
38.参阅图4、6，试管套23包括安装台231、光源232、散热片233、钢化玻璃234，安装台231均固定安装在试管套23的下端，光源232固定安装在安装台231的中心位置。
39.本实施例中，安装台231的下端等距安装有若干个散热片233，安装台231的上端均固定连接有钢化玻璃234，在为光源232的使用提供高效的散热效果的同时增加了光源232的透光性。
40.参阅图4、7，试管24插接在试管套23的内腔，试管24的上端设有试管盖，且试管24的内腔放置有一枚磁子241。
41.本实施例中，试管24的管口直径与盖板孔121的直径尺寸相匹配，试管盖卡接在试管架盖板12的上端，有效的保证了试管24的稳定性。
42.本实施例中，磁子241的位置位于两组条形磁铁211之间，在电机22带动树脂套21转动的同时，保证条形磁铁211驱动磁子241进行悬浮，进而有效增大光照面积，提高催化反应速率。
43.参阅图4-5，碳钢套25与树脂套一一对应，均套接在树脂套21的上端，碳钢套25能够有效的加强磁场稳定性，从而避免了磁场不稳定影响设备的搅拌效果。
44.本实施例的工作原理是：参阅图4，工作人员将磁子241放入到试管24的内腔，注入
溶液，盖好试管盖，通过控制面板11控制光源232启动，将试管24放入试管套23的内腔，再通过控制面板11控制电机22带动树脂套21进行转动，从而使得条形磁铁211驱动磁子241进行悬浮，有效的解决了磁子241沉底影响光照面积而使光照不稳定的问题，从而增大光照面积，提高催化反应速率。
45.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。