本文作者:kaifamei

一种控温式光催化反应仪器

更新时间:2024-11-15 17:41:39 0条评论

一种控温式光催化反应仪器



1.本实用新型属于光催化反应仪器技术领域,具体涉及一种控温式光催化反应仪器。


背景技术:



2.目前催化在现代化工和材料产生中具有非常重要的作用和地位。而光催化技术是将可持续的太阳能、光能转化为化学能,在能源转化和环境修复领域具有绿、高效、节能、经济等应用优势。光触媒在一定光源激发下产生光生载流子,利用载流子的氧化和还原作用实现光解水制氢、二氧化碳还原、污染物降解等。近年来光催化技术在降解处理有毒害的污染物的研究中取得了丰硕的理论成果,但我国光催化技术的应用研究多处于实验室的理论研究阶段,尚未能广泛用于处理实际工业和生活污水。这种现状是由于催化剂的催化效率低、催化剂回收利用过程难、催化反应器造价高、光源利用成本高等问题。
3.催化剂的催化效率固然是光催化技术应用推广的关键,但研发设计符合国家绿化学发展的高效、简单、经济的光催化反应仪器,可以更高效的发挥催化性能。光催化反应仪器是指用来负载、分离催化物质,决定光源吸收率的一类承载设备的统称,目的是给光催化氧化还原反应提供不易波动的反应场所,从而促成整个化学作用历程对光源的高效能吸收,以及对污染物的高效能降解。针对能够高效利用光源的光催化反应器的设计,国内很多厂家提出了多功能、高效的仪器,但尚未能满足实际应用的需要。本实用新型属于光催化反应仪器的设
4.计制造技术领域,可供光催化处理水中污染物及一些基础的光催化有机合成反应,具体涉及一种镜面聚集的控温板式光催化反应仪器,以解决现有光催化反应仪器的光源聚集、提高光能利用率的问题。


技术实现要素:



5.本实用新型的目的在于提供一种控温式光催化反应仪器,以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种控温式光催化反应仪器,包括:
7.箱体;
8.搅拌系统,包括安装在固定在箱体内底壁的磁力搅拌机;
9.控温系统,包括连接在箱体顶部的传导管中的热电偶及箱体顶部的温度控制面板;
10.散热冷却系统,包括设在箱体内壁上的风扇和循环水槽;
11.光照系统,包括安装在箱体顶部的灯箱及滤光片、箱体底部两侧的镜面,所述灯箱内可替换多种光源;
12.夹持系统,包括安装在磁力搅拌机顶面两侧的固定立板以及分别安装在两个固定
立板相对一侧面的电动夹持伸缩杆;
13.其中,所述控温系统与散热冷却系统通过控制电路连接,箱体内部设有平底反应瓶。
14.优选的,所述箱体的内腔两侧均设有用于聚集直射散发的光源的可拆卸升降式镜面。
15.优选的,所述平底反应瓶与传导管连接至箱体顶部,所述平底反应瓶接入循环水,且与循环水槽连接。
16.优选的,所述传导管包括热电偶和两根取样管,热电偶与控制电路连接,取样管连接取样口,控制电路输出端连接循环水槽,所述循环水槽设有循环水进出口及橡胶管存放架。
17.优选的,所述箱体内部的磁力搅拌机底部连接有升降台;所述箱体内部一侧设有可升降调控的机械臂,另一侧设有闲置收纳区。
18.优选的,所述箱体顶部一侧设有收纳柜,另一侧设有两个取样口和样品暂存槽。
19.优选的,两根所述电动夹持伸缩杆相对的一端均连接有对平底反应瓶施力夹持的弧形夹持板。
20.本实用新型的技术效果和优点:
21.该光催化反应仪器,将需要光催化反应的反应液加入到平底反应瓶中,调整升降台至合适的高度后用机械臂固定,拉出两块镜面调整至合适的角度,设定需要控制的温度,热电偶将反应液的温度传到至控制电路,控制电路将输出信号传至循环水箱,循环水箱自动打开循环水直至温度恒定至设定温度,达到了控温的效果;灯箱中放入选定的光源,插入适宜的滤光片,光照由上而下直射反应瓶,发散的光源将通过镜面聚集至反应瓶,减少了光照的损失,大大提高了光能的利用率;
22.取样时通过箱体顶部的两个取样口采样,采样盘处可供临时存放样品,方便及时进行下一份样品的取用;在停用仪器时,所有部件可存放至仪器箱体中,充分利用空间,节省了外部占地空间。该适应性光催化反应仪器,方便样品的取出和存放,能够及时对反应场所进行温度控制,结构简单,光能利用效率高。
附图说明
23.图1为本实用新型的结构示意图;
24.图2为本实用新型的磁力搅拌机和平底反应瓶的连接结构示意图;
25.图3为本实用新型的固定立板和电动夹持伸缩杆的连接结构示意图。
26.图中:1、箱体;2、磁力搅拌机;3、镜面;4、平底反应瓶;5、传导管;6、热电偶;7、温度控制面板;8、灯箱;9、滤光片;10、风扇;11、循环水槽;12、升降台;13、机械臂;14、闲置收纳区;15、收纳柜;16、取样口;17、样品暂存槽;18和19、光源控制面板;20、固定立板;21、电动夹持伸缩杆;22、弧形夹持板。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的
实施例。
28.本实用新型提供了如图1-图3所示的控温式光催化反应仪器,为了提高光能利用效率,包括箱体1和设在箱体1内的控制电路,所述箱体包括搅拌系统、控温系统、散热冷却系统、光照系统,控温系统与散热冷却系统通过控制电路连接;
29.搅拌系统包括固定在箱体1底部的磁力搅拌机2,控温系统包括连接箱体顶部的传导管5中的热电偶6及箱体顶部的温度控制面板7,散热冷却系统包括设在箱体1内壁上的风扇10和循环水槽11,光照系统包括箱体1顶部的灯箱8及滤光片9、箱体底部两侧的镜面3,所述灯箱8内可替换多种光源。
30.将需要光催化反应的反应液加入平底反应瓶4中,磁力搅拌机2能够对平底反应瓶4中的反应液进行搅拌,使用升降台按钮控制升降台12高度,机械臂13和弧形夹持板22对平底反应瓶4固定。
31.用橡胶管连接循环水,从底端拉出镜面3,关闭开门,提前在灯箱8中安置合适的光源,插入滤光片9,打开光开关18,调节光源强度旋钮19至合适的光照强度,在左侧温度控制面板7根据是否需要控制反应温度选择是否打开温度控制开关,用温度调整按钮至所需控制温度(温度显示屏左屏为设置温度,右屏为实际温度),传导管5中的热电偶6与控制电路连接,控制电路输出端连接循环水槽11,控制其释放和停用循环水,光照由上而下直射平底反应瓶4,发散的光源将通过镜面3聚集至平底反应瓶4,选取的高光反射率的pc材料,减少了光照的散射损失,大大提高了光能的利用效率;
32.为了方便操作,如图1所示,实验过程中无需打开箱门,所述箱体1的顶部设有温度控制面板7和光源控制面板18、19,可在实验过程中安全的进行操作;
33.为了方便仪器物件和样品的存放,如图1所示,所述箱体1的内部设有闲置收纳区14,所述箱体1的顶部设有收纳柜15、取样口16样品暂存槽17,方便及时进行下一份样品的取用,在停用仪器时,所有部件可存放至仪器箱体中,充分利用空间,节省了外部占地空间。
34.夹持系统包括安装在磁力搅拌机2顶面两侧的固定立板20以及分别安装在两个固定立板20相对一侧面的电动夹持伸缩杆21,两根所述电动夹持伸缩杆21相对的一端均连接有对平底反应瓶4施力夹持的弧形夹持板22。
35.为了对平底反应瓶4进行夹持,防止倾倒,两根电动夹持伸缩杆21驱动弧形夹持板22对平底反应瓶4进行施力夹持固定。
36.工作原理:
37.该光催化反应仪器,将需要光催化反应的反应液加入平底反应瓶4中,磁力搅拌机2能够对平底反应瓶4中的反应液进行搅拌,温度控制面板7中设定合适的温度,传导管5中的热电偶6对反应液进行温度检测,信号传递至循环水槽11,循环水槽11接收信号放出循环水,从而实现温度控制;灯箱8中放入选定的光源,插入适宜的滤光片9,光照由上而下直射平底反应瓶4,发散的光源将通过镜面3聚集至平底反应瓶4,提高了光能的利用效率;
38.取样时通过箱体1顶部的两个取样口16采样,样品可临时存放在样品暂存槽17处。
39.以上所述,仅为实用新型较佳的具体实施方式,但实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在实用新型揭露的技术范围内,根据实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在实用新型的保护范围之内。

技术特征:


1.一种控温式光催化反应仪器,其特征在于,包括:箱体(1);搅拌系统,包括安装在固定在箱体(1)内底壁的磁力搅拌机(2);控温系统,包括连接在箱体(1)顶部的传导管(5)中的热电偶(6)及箱体(1)顶部的温度控制面板(7);散热冷却系统,包括设在箱体(1)内壁上的风扇(10)和循环水槽(11);光照系统,包括安装在箱体(1)顶部的灯箱(8)及滤光片(9)、箱体(1)底部两侧的镜面(3),所述灯箱(8)内可替换多种光源;夹持系统,包括安装在磁力搅拌机(2)顶面两侧的固定立板(20)以及分别安装在两个固定立板(20)相对一侧面的电动夹持伸缩杆(21);其中,所述控温系统与散热冷却系统通过控制电路连接,箱体(1)内部设有平底反应瓶(4)。2.根据权利要求1所述的一种控温式光催化反应仪器,其特征在于:所述箱体(1)的内腔两侧均设有用于聚集直射散发的光源的可拆卸升降式的镜面(3)。3.根据权利要求2所述的一种控温式光催化反应仪器,其特征在于:所述平底反应瓶(4)与传导管(5)连接至箱体(1)顶部,所述平底反应瓶(4)接入循环水,且与循环水槽(11)连接。4.根据权利要求3所述的一种控温式光催化反应仪器,其特征在于:所述传导管(5)包括热电偶(6)和两根取样管,热电偶(6)与控制电路连接,取样管连接取样口(16),控制电路输出端连接循环水槽(11),所述循环水槽(11)设有循环水进出口及橡胶管存放架。5.根据权利要求2所述的一种控温式光催化反应仪器,其特征在于:所述箱体(1)内部的磁力搅拌机(2)底部连接有升降台(12),所述箱体(1)内部一侧设有可升降调控的机械臂(13),另一侧设有闲置收纳区(14)。6.根据权利要求1所述的一种控温式光催化反应仪器,其特征在于:所述箱体(1)顶部一侧设有收纳柜(15),另一侧设有两个取样口(16)和样品暂存槽(17)。7.根据权利要求1所述的一种控温式光催化反应仪器,其特征在于:两根所述电动夹持伸缩杆(21)相对的一端均连接有对平底反应瓶(4)施力夹持的弧形夹持板(22)。

技术总结


本实用新型公开了一种控温式光催化反应仪器,属于光催化反应仪器技术领域,为了提高光能利用效率,包括箱体和设在箱体内的控制电路,所述箱体包括搅拌系统、控温系统、散热冷却系统、光照系统,控温系统与散热冷却系统通过控制电路连接,搅拌系统包括固定在箱体底部的磁力搅拌机,控温系统包括连接箱体顶部的传导管中的热电偶及箱体顶部的温度控制面板,散热冷却系统包括设在箱体内壁上的风扇和循环水槽,光照系统包括箱体顶部的灯箱及滤光片、箱体底部两侧的镜面,所述灯箱内可替换多种光源。该控温式光催化反应仪器,方便样品的取出和存放,能够及时对反应场所进行温度控制,结构简单,光能利用效率高。光能利用效率高。光能利用效率高。


技术研发人员:

艾正宇 陈子怡 李旭 鲁兴 王驰 陈少杰 吴信卓 田林 李昭 杨华美 李靖

受保护的技术使用者:

徐州工程学院

技术研发日:

2022.08.29

技术公布日:

2023/1/24


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本文链接:http://www.wtabcd.cn/zhuanli/patent-1-85826-0.html

来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2023-01-29 01:12:38

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