[发明专利]一种高效过流式光催化反应器

说明书

本发明公开了一种高效过流式光催化反应器，包括反应器壳体，所述壳体的内壁设置有不锈钢丝网层，所述不锈钢丝网层上负载有纳米光催化剂层；所述壳体的轴心位置设置有紫外灯管；以所述紫外灯管为中心，上下设置有多个锥形的引流板，所述引流板的锥形上表面负载有纳米光催化剂层，所述引流板的锥形下表面上负载有反光材料层。本发明可以保证水流在引流板的引导下无限接近光催化膜层，达到预期反应的同时不至于由于引流板的存在对紫外光造成遮挡，最大程度的提高了反应效果。

技术领域

本发明涉及净水装置技术领域，具体涉及一种高效过流式光催化反应器。

背景技术

自从日本科学家Fujishima与Honda发现光催化净水技术至今已有50年的历史，针对其应用的开发仍在不断的进行，在诸多的光催化剂中，TiO₂光催化剂具有氧化活性高、活性稳定、本身不易分解等优异性能，在降解废水中有机污染物方面具有广阔的应用前景，尤其它可以将有机污染物彻底矿化为小分子的二氧化钛与水，无毒无污染，使得光催化技术有望成为一种去除水体中有机污染物的有效方法。而目前仍然有几个难题制约着光催化技术的产业化应用，包括催化剂的量子产率低，可见光利用率低，纳米催化剂分离困难以及反应器的设计难题。目前，光催化反应器的设计体现了催化剂效率和光利用率的优化组合，光催化反应作为一种表面反应必须保证有机物与催化剂的充分接触方可保证较高的光催化效率，因此反应的研制和开发作为光催化处理废水工艺中的重中之重已成为研究的热点之一。

传统的过流式光催化反应器在内壁负载光催化剂后，仅仅是接触到内壁光催化剂的有机物得到光降解，而大部分有机物并无法接触光催化剂，同时光源的利用效率也极低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种高效过流式光催化反应器，通过强制引流使废水中有机物与纳米光催化剂充分接触，并进一步最大化利用光源，解决了一直以来反应器效率低的技术难题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种高效过流式光催化反应器，包括反应器壳体，所述壳体的内壁设置有不锈钢丝网层，所述不锈钢丝网层上负载有纳米光催化剂层；所述壳体的轴心位置设置有紫外灯管；以所述紫外灯管为中心，上下设置有多个锥形的引流板，所述引流板的锥形上表面负载有纳米光催化剂层，所述引流板的锥形下表面上负载有反光材料层。

作为一种改进的技术方案，所述纳米光催化剂层为纳米二氧化钛光催化剂层。

作为一种改进的技术方案，所述引流板与所述壳体的轴心的锥形角度为55～65°。

作为一种进一步改进的技术方案，所述引流板与所述壳体的轴心的锥形角度为60°。

作为一种改进的技术方案，所述引流板的锥形底部均匀设置有多个泄流孔。

作为一种改进的技术方案，所述不锈钢丝网层是由3～8层不锈钢丝网热压而成的，每层不锈钢丝网朝向紫外灯管的表面都负载有纳米光催化剂层。

作为一种进一步改进的技术方案，所述不锈钢丝网层是由5层不锈钢丝网热压而成的，每层不锈钢丝网的表面都负载有纳米光催化剂层。

作为一种改进的技术方案，每层不锈钢丝网相对每层的平面均设有多个弯曲，在每层形成凹凸不平的网状结构。进一步增加了纳米光催化剂层与待处理废水的接触面积。

作为一种改进的技术方案，所述紫外灯管的外壁固定有石英套管，所述多个锥形引流板的锥形底部下端固定在所述石英套管上。

作为一种改进的技术方案，所述光催化反应器的底部环绕所述石英套管设置有环形曝气进气口，所述环形曝气进气口设置有多个曝气孔。