光催化反应器的设计优秀课件.ppt

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1、光催化反应器的设计第1页，本讲稿共20页目录12 34绪论光催化反应展望致谢器的设计第2页，本讲稿共20页1.绪论1.1选题背景 随着现代工农业的发展，伴随有大量有毒难降解污染物排入环境中，特别是江、河、湖、海，这对环境产生了严重的污染和破坏。光催化氧化技术作为一种真正环境友好的新型绿色污染处理技术，有高效节能、操作简便、反应条件温和、可减少二次污染等众多优点。光催化反应器作为光催化氧化反应的主体设备，决定了对光源的利用率和催化剂活性的发挥等问题，进而影响着光催化反应的效率。第3页，本讲稿共20页 光催化反应器的类型光源操作方式光源的照射方式催化剂存在形式紫外灯光催化反应器太阳能光催化反应器间

2、歇式光催化反应器连续流动式光催化反应器聚光式光催化反应器非聚光式光催化反应器悬浮式光催化反应器负载式光催化反应器1.2第4页，本讲稿共20页第5页，本讲稿共20页2.光催化反应器的设计2.1设计思路 本设计针对三相态的反应液，结合悬浮式和负载式两种反应器的优点，选用一种磁性负载式催化剂，建立磁场，设计出三相内循环可磁性分离的光催化反应器。第6页，本讲稿共20页光催化反应器的设计因素反应器的几何形状催化剂存在的状态光源设备选型尺寸计算2.2光催化反应器的设计因素第7页，本讲稿共20页2.3光催化反应器的结构设计第8页，本讲稿共20页第9页，本讲稿共20页 根据电生磁的原理，将一条的金属导线在反应

3、器外壁上沿一个方向缠绕起来，形成螺线管，通电流，可产生磁场。第10页，本讲稿共20页 光催化反应器的三视图第11页，本讲稿共20页2.4光催化反应器的流动状态 气体带动催化剂颗粒流动并使之悬浮于待处理液中，进行循环光催化反应。处理完毕后，通电流，将催化剂分离回收。第12页，本讲稿共20页2.5光催化剂的选择 TiO2作 为 一 种 半 导 体，具 有 较 高 的 催 化 活性、化 学 稳 定 性、耐 光 腐 蚀 性，是 一 种 比 较理 想 的 光 催 化 剂，它 对 大 部 分 的 有 机 物 都 有很好的降解，而且清洁无毒。本 设 计 选 用Fe3O4/TiO2/MCM-41 作 为 催

4、化剂，磁性好、比表面积大、表面活性高、催化效率高。第13页，本讲稿共20页光源圆柱型直管低压汞灯，功率20W气体分布器多孔管状气体分布器挡板 连融透明石英玻璃管外管 有机玻璃丙烯酸树脂板2.6光催化反应器的设备选型第14页，本讲稿共20页2.7光催化反应器的尺寸计算 设计反应器的尺寸思路：光照面积与溶液体积的比值(A/V)越大，光催化效率越高。反应区 沉降区 底部 反应器R 50mm 75mm 50mm 75mmH275mm 275mm 50mm 415mmV1375 mL 1649 mL 425 mL 6144 mL第15页，本讲稿共20页光催化反应器的尺寸标注如下：第16页，本讲稿共20页

5、4.光催化反应器的优势 圆 柱 形 的 几 何 形 状，中 灯 外 反 应 区 的 结 构，使得反应器内的光照均匀，光能利用率大；气 体 分 布 器 使 得 催 化 剂 悬 浮 于 反 应 液 中，与反应液接触充分，催化效率高；磁场的建立使得催化剂的分离回收方便；内 循 环 的 设 置 使 得 反 应 的 停 留 时 间 加 大，增大反应效率；反应器可连续循环处理反应液。第17页，本讲稿共20页3.展望 磁场的电路设计还需进一步研究优化。对多相体系的光辐射模型做更多的研究，将结构更加优化，使得光催化效率更高。目前，对光催化反应器的研究还仅仅限于实验室研究，还需更多的研究为它的工业化应用指明方向。第18页，本讲稿共20页致谢 本次设计中老师给予了我很大的帮助，经常询问设计进度，对于设计中存在的问题及时指出并纠正，最后使我能顺利完成设计任务，在这里再次对老师表示感谢。第19页，本讲稿共20页第20页，本讲稿共20页