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产品描述
磁力搅拌光化学反应器 光催化反应仪 CY-GHX-B 大试管样品反应仪
论述了气固相光催化反应器的特点、类型及研究现状。根据反应器的结构,气固相光催化反应器分为固定床和流化床,主要介绍了国外近年来流化床光催化反应器应用于废气处理中的研究进展情况,阐明了新型流化床光催化反应器的研究与设计是光催化氧化法工业化过程中需要解决的关键问题之一,分析了其存在的问题,并对今后的发展方向进行了展望。
随着能源价格的持续上涨和环境污染的日趋严重,半导体光催化污染治理技术近年来日益受到人们的重视 [1]。该技术具有工艺简单、能耗低、无二次污染和降解的特点。因为半导体受yi定能量光照射而产生的光生空穴和电子具有很强的氧化性和还原性,可以无选择的将半导体颗粒表面的吸附物氧化还原为CO2和H2O。国内外有关光催化降解水中有机污染物的研究已有十余年历史,近几年来,随着对低浓度(μg/m3)挥发性有机物(VOCs)所带来的空气污染问题的重视,人们认识到气固相光催化处理VOCs的潜在优势,开始了这方面的研究。气固相光催化反应器是光催化过程的核心设备,它的设计和应用势必成为气固相光催化研究的主要方向之一。由于流化床具有传质效、操作范围宽、易实现工业化等特点,近年来出现了气固相流化床光催化反应器的研究热潮。本文总结了国外近年来废气治理中气固流化床光催化反应器的研制及应用情况,并对其发展趋势进行了展望。
1 气固相光催化反应器的特点
光催化反应器与传统反应器的不同之处在于需要有光源的存在,因此它的设计更加复杂,除了考虑传统的反应器所涉及的如质量传递和混合、反应物和催化剂的接触、流动方式、反应动力学、催化剂的安装、温度的控制等问题外,还要考虑光能在反应器内的传播与均匀分布,因为只有吸收了适当的光子而被的催化剂才具有催化活性。另外,光强的选择也为重要,它对光催化反应的影响随反应物的不同而有所不同。但通常在较低光强下反应速率与光通量呈一级反应,在较高光强下反应速率为半级,即光效率随光强增加而下降。光催化反应器的反应能力受照射光分布和光强的影响这些特性给光反应器的理论分析、实验研究和工业化应用均带来了困难,多相体系中固体催化剂的存在增加了问题的复杂性。
根据相态的不同,光催化反应器可分为气固相光催化反应器与液固相光催化反应器。与液固相相比,气固相光催化反应器通常需要在高气体体积流量下操作[2],要求有很好的气密性,同时要便于物料的装卸;需要固定化的催化剂,若使用粉末催化剂,只能造成气阻增大,催化剂流失严重或分散不均等不利情况而影响。
整个光催化效果(但一般认为光催化剂固定后比表面积减小,其催化效率有所降低)。两者的相同点是,都需要实现反应物、催化剂与入射光的充分接触,这可以通过改善反应器中光的分布和提高催化剂的比表面积的方法来实现。气固流化床光催化反应器的研究进展1.项目背景
化学反应釜是许多化工生产企业的重要生产设备,对其内部的温度、压力、液位等参数的监控,使它们符合工艺要求,可以保证化学反应的顺利进行,使产品质量得到提高。本项目就是模拟这种实际需求(但进行了简化)来进行开发。化学反应釜监控系统设计为两级:监控中心和参数采集器,
本模拟项目的监控中心由4台PC机组成一个局域网,其中一台用作数据库服务器,一台作通信机,另二台为管理客户机;参数采集器也是一台PC机。 参数采集器是设置在化学反应釜附近,负责采集本反应釜的温度、压力、液位。本项目中用一台PC机来模拟三个参数的 以太网 监控中心 客户机 客户机 服务器 通信客户机 参数采集 产生,这些参数可以通过RS-232串行口传送给监控中心的通信客户机,通信客户机把接收到的参数存入相关数据库表中,管理人员可在二台客户机上完成相应管理功能。
注: •一台PC机模拟三个参数的采集,可以用程序来自动生成这三个参数。 •
通信客户机采用轮循方式读取三个参数采集器中的数据。
2.功能要求 •通信客户机每隔10秒给三个参数采集器轮循发一次读命令,参数采集器响应命令并发送其采集的参数,
通信客户机接收参数后把其保存在对应的参数表中。 •管理人员可以通过客户机上的操作界面查询三个参数的历史度数,并发命令读取任一参数当前数值。 •管理员可以通过客户机上的操作界面实时的监控反应釜三个参数的变化,当参数超过设定的上、下限值时,应报警(采用红色、闪烁显示)。 •
管理员可以通过客户机上的操作界面来设置参数的报警上、下限值。 •
系统能用曲线形式表示反应釜三个参数的变化,以24小时为一时段。
3.提示(仅作参考,详细设计由项目小组自行进行) •
采集参数时是以监控中心为主动方,而不是参数采集器主动发送; •需要设置的数据库表:温度参数表、压力参数表、液位参数表、参数上、下限值表等。一i.根据光源照射方式划分为非聚集式反应器和聚集式反应器。
1、非聚集式反应器采用的光照方式为电光源,也有的采用的是太阳光源的照射方式,这类反应器额光源大多垂直反应面进行照射促进实验进行。优点是设计的结构简单、操作也方便,但由于是使用的电光源照射,使得运行成本相较而言比较高,另一种太阳光的反应器受到光照限制,然成本不高,但反应速率大大降低。
2、聚集式反应器以太阳光作为光源,这类反应器采用抛物槽或抛物面收集器来聚集太阳光并辐射在能透过紫外光的中心管上,这样就能够利用直射和反射的光线,在程度上克服了非聚集式反应器的缺点,但仍然有自己的局限性。
二.而根据需求分种类:多试管光化学反应装置和大容量光化学反应装置、多功能光化学反应装置! 光化学反应装置按照反应器的结构和形状又可分为平板型反应器、浅池型反应器、管式反应器和环型反应器(或圆筒型反应器)。还有一些其他类型的光催化反应器,如光学纤维束反应器等。目前,载体的选择和催化剂固定技术已成为固定床反应器研制过程中关键的环节。
三. 其次,光化学反应装置按催化剂的存在形式又可分为化床反应器和固定床反应器。
1、在流化床反应器中,催化剂粉末直接或负载在颗粒状载体上后以悬浮态存在于水溶液中,能随待处理液发生翻滚、迁移。
2、在固定床反应器中,催化剂多负载在具有较大连续表面积的载体上,待处理液流过催化剂表面发生反应。流化床反应器结构相对简单,催化剂与污染物接触面积大,但催化剂难以回收,活性成分损失大,而且在水溶液中易于凝聚,因此很难成为一项实用的污水处理技术。
固定床反应器操作简单,废水可循环处理, 实现了催化与分离一体化,避免了催化剂的分离和回收过程。但在高温烧结过程中催化剂的多孔结构和暴露在外的面积会发生变化,催化剂与液相的有效接触面积较小,催化效率不高。
光化学反应装置技术参数
(一) 光化学反应装置主机
1.光源功率可连续调节大小。
2.集成式光源控制器,可供灯、氙灯、金卤灯等多种光源使用。
3.灯功率调节范围:0~1000W可连续调节。
4.氙灯功率调节范围:0~1000W可连续调节。
5.金卤灯功率调节范围:0~500W可连续调节。
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