一种磁力搅拌光催化反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型磁力搅拌光催化反应装置，特别涉及一种磁性催化剂光催化反应装置。
【背景技术】
[0002]光催化剂其具有较高的催化活性和选择性，磁性光催化剂同时具有光催化剂的高催化活性和选择性的同时，也因为它具有超顺磁分离的特点而备受关注，可应用于化学合成、化学工业、石油工业和环境工程等领域。
[0003]光催化技术在世界各国、各个领域都有重要应用:光催化剂制备研宄、光催化剂反应过程研宄、催化剂负载研宄、反应器设计等。因此设计高效、稳定、能充分发挥催化剂性能的反应器尤为重要
[0004]目前有关光催化反应设备中应用磁力搅拌器的报道和专利有很多，如专利号201120383025.6，名称为《一体化光催化化学反应装置》；专利号200620043612.X，名称为《一种新型多功能光催化反应器》，都是应用传统磁力搅拌装置对催化剂进行表面更新。
【发明内容】
[0005]本发明为一种新型磁力搅拌光催化反应器，应用转动变传动的磁力搅拌技术，突破传统磁力搅拌方式进行催化剂表面更新。
[0006]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种新型磁力搅拌光催化反应装置，该装置包括马达带动的圆盘1、铰链a2、铰链b3、固定套管4、连接杆a5、圆形铁板6、螺丝a7、永磁铁8、环形紫外灯9、套筒10、石英顶封11、螺丝bl2、底部凹陷的石英外壳13、进气口 14、出气口 15、连接杆bl6。
[0007]所述铰链a2安装在马达带动的圆盘I偏心处，连接杆bl6的一端与铰链a2相连，连接杆bl6的另一端通过铰链b3与连接杆a5 —端铰接，圆形铁板6与连接杆a5的另一端连接，固定套管4与连接杆a5套接，保证连接杆a5与圆形铁板6的垂直；永磁铁8通过螺丝a7固定在圆形铁板6底部上；套筒10、石英顶封11、底部凹陷的石英外壳13共同组成密闭空间结构，套筒10为该密闭空间结构的内壁，底部凹陷的石英外壳13为该密闭空间结构的外壳，石英顶封11为该密闭空间结构的顶部，该密闭空间结构底部用以盛放催化剂；套筒10的内壁与永磁铁8、圆形铁板6相配合，石英顶封11设置在套筒10顶部，且套筒10与石英顶封11用中性硅酮胶密封；所述环形紫外灯9安装在石英顶封11上，石英顶封11与底部凹陷的石英外壳13通过螺丝bl2连接，底部凹陷的石英外壳13底部设有进气口 14，顶部设有出气口 15。
[0008]所述的永磁铁8通过磁力对催化剂吸附作用，能够使得催化剂吸附在套筒10上，永磁铁8通过连杆a5、连接杆bl6由马达带动而摆动，使得催化剂能够聚集和分散，最后催化剂从底部凹陷的石英外壳13中心处翻滚到底部，如此反复循环从而实现催化剂表面更新。
[0009]所述带动圆盘I转动的马达为变频马达，通过转速来调控磁性光催化剂表面更新速率。
[0010]所述圆盘I半径为100mm，铰链a2设置在圆盘I的半径60mm处。
[0011 ]所述永磁铁8为钕铁硼材料，当铰链a2转动到最底端时，永磁铁8恰好与套筒10底部接触。
[0012]所述套筒10为有机玻璃材料。
[0013]所述底部凹陷的石英外壳13，凹陷处夹角β为135°?155°。
[0014]所述螺丝bl2连接处用胶垫密封。
[0015]本发明提供的一种新型磁力搅拌光催化反应装置，具有以下优点:
[0016]1、通过调节马达转速来调节催化剂更新速率。
[0017]2、可以根据催化剂用量来调节套筒高度，从而能够对催化剂表面更新更加充分。
[0018]3、底部凹陷石英外壳能够保证催化剂在更新过程中不存在死角。
[0019]4、拆卸简单，易操作，密闭性能好。
【附图说明】
[0020]图1为本发明提供的一种新型磁力搅拌光催化反应装置结构图。
[0021]图2为本发明提供的一种新型磁力搅拌光催化反应装置磁力聚集工作原理图。
[0022]图3为本发明提供的一种新型磁力搅拌光催化反应装置失磁分散工作原理图。
【具体实施方式】
[0023]如图1-3所示，该装置的动作过程如下，
[0024]SI打开石英顶封11，放入催化剂。
[0025]S2用螺丝bl2密封石英顶封11和底部凹陷的石英外壳13。
[0026]S3打开环形紫外灯9。
[0027]S4同时打开进气口 14和出气口 15，通入反应气体。
[0028]S5开动马达，并调节马达转速。
[0029]S6反应结束后关闭马达，环形紫外灯9。
[0030]S7关闭进气口 14，出气口 15。
[0031]S8打开石英顶封11，取出催化剂。
【主权项】
1.一种磁力搅拌光催化反应装置，其特征在于:该装置包括马达带动的圆盘(1)、铰链a(2)、铰链b(3)、固定套管(4)、连接杆a(5)、圆形铁板(6)、螺丝a(7)、永磁铁(8)、环形紫外灯(9)、套筒(10)、石英顶封(11)、螺丝b (12)、底部凹陷的石英外壳(13)、进气口(14)、出气口(15)、连接杆b (16)； 所述铰链a(2)安装在马达带动的圆盘(I)偏心处，连接杆b(16)的一端与铰链a(2)相连，连接杆b (16)的另一端通过铰链b (3)与连接杆a (5) —端铰接，圆形铁板(6)与连接杆a(5)的另一端连接，固定套管(4)与连接杆a(5)套接，保证连接杆a(5)与圆形铁板(6)的垂直；永磁铁(8)通过螺丝a(7)固定在圆形铁板(6)底部上；套筒(10)、石英顶封(11)、底部凹陷的石英外壳(13)共同组成密闭空间结构，套筒(10)为该密闭空间结构的内壁，底部凹陷的石英外壳(13)为该密闭空间结构的外壳，石英顶封(11)为该密闭空间结构的顶部，该密闭空间结构底部用以盛放催化剂；套筒(10)的内壁与永磁铁(8)、圆形铁板(6)相配合，石英顶封(11)设置在套筒(10)顶部，且套筒(10)与石英顶封(11)用中性硅酮胶密封；所述环形紫外灯(9)安装在石英顶封(11)上，石英顶封(11)与底部凹陷的石英外壳(13)通过螺丝b (12)连接，底部凹陷的石英外壳(13)底部设有进气口(14)，顶部设有出气口(15)。
2.根据权利要求1所述的一种磁力搅拌光催化反应装置，其特征在于:所述的永磁铁(8)通过磁力对催化剂吸附作用，能够使得催化剂吸附在套筒(10)上，永磁铁(8)通过连杆a (5)、连接杆b(16)由马达带动而摆动，使得催化剂能够升起和坠落，最后催化剂从底部凹陷的石英外壳(13)中心处翻滚到底部，如此反复循环从而实现催化剂表面更新。
3.根据权利要求1所述的一种磁力搅拌光催化反应装置，其特征在于:所述带动圆盘(I)转动的马达为变频马达，通过转速来调控磁性光催化剂表面更新速率。
4.根据权利要求1所述的一种磁力搅拌光催化反应装置，其特征在于:所述圆盘(I)半径为100mm，铰链a (2)设置在圆盘⑴的半径60mm处。
5.根据权利要求1所述的一种磁力搅拌光催化反应装置，其特征在于:所述永磁铁(8)为钕铁硼材料，当铰链a(2)转动到最底端时，永磁铁(8)恰好与套筒(10)底部接触。
6.根据权利要求1所述的一种磁力搅拌光催化反应装置，其特征在于:所述套筒(10)为有机玻璃材料。
7.根据权利要求1所述的一种磁力搅拌光催化反应装置，其特征在于:所述底部凹陷的石英外壳(13)，凹陷处夹角β为135°?155°。
8.根据权利要求1所述的一种磁力搅拌光催化反应装置，其特征在于:所述螺丝b(12)连接处用胶垫密封。
9.根据权利要求1所述的一种磁力搅拌光催化反应装置，其特征在于:该装置的动作过程如下， Si打开石英顶封(11)，放入催化剂； S2用螺丝b(12)密封石英顶封(11)和底部凹陷的石英外壳(13); S3打开环形紫外灯(9); S4同时打开进气口(14)和出气口(15)，通入反应气体； S5开动马达，并调节马达转速； S6反应结束后关闭马达，环形紫外灯(9);S7关闭进气口(14)，出气口(15)；S8打开石英顶封(11)，取出催化剂。
【专利摘要】一种磁力搅拌光催化反应装置，铰链a安装在马达带动的圆盘偏心处，连接杆b的一端与铰链a相连，连接杆b的另一端通过铰链b与连接杆a一端铰接，圆形铁板与连接杆a的另一端连接，固定套管与连接杆a套接，保证连接杆a与圆形铁板的垂直；永磁铁通过螺丝a固定在圆形铁板底部上；套筒、石英顶封、底部凹陷的石英外壳共同组成密闭空间结构；套筒的内壁与永磁铁、圆形铁板相配合，石英顶封设置在套筒顶部，且套筒与石英顶封用中性硅酮胶密封；所述环形紫外灯安装在石英顶封上，石英顶封与底部凹陷的石英外壳通过螺丝b连接，底部凹陷的石英外壳底部设有进气口，顶部设有出气口。
【IPC分类】B01J19-12
【公开号】CN104785186
【申请号】CN201510179709
【发明人】王奖, 徐爱菊, 贾美林, 包永胜, 照日格图, 侯海元
【申请人】内蒙古师范大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月16日