光催化反应器的设计.ppt

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光催化反应器的设计.ppt

光催化反应器的设计,目录,1,2,3,4,绪论,光催化反应,展望,致谢,器的设计,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。

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。

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,2.3光催化反应器的结构设计,根据电生磁的原理,将一条的金属导线在反应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。

光催化反应器的三视图,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。

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作为催化剂,磁性好、比表面积大、表面活性高、催化效率高。

2.6光催化反应器的设备选型,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。

光催化反应器的尺寸标注如下:

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。

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。

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。

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