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SW电子官网开户 光催化反应器结构不单一

来源:http://www.nnweike.com/news/2018/1016/404.html 时间:2018-10-16 10:38 点击:
  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激活的催化剂才具有催化活性。另外,光强的选择也极为重要,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更增加了问题的复杂性。
  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激活的催化剂才具有催化活性。另外,光强的选择也极为重要,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更增加了问题的复杂性。
  光催化反应器的结构形式:
  催化剂以两种形式存在于反应器中:一是光催化剂颗粒分散于整个反应器系统中,二是光催化剂颗粒固定在载体上(如反应器壁或尼龙丝网等) ,据此可将相应的反应器形式称为悬浮式和固定式。
  悬浮式是TiO2粉末直接与废水混合组成悬浮体系。优点是结构简单,能充分利用催化剂活性[3]。缺点是存在固液分离问题,无法连续使用;易流失;悬浮粒子阻挡光辐射深度, TiO2 =0.5mg/m3左右,反应速度达到极限[4]。 固定式是TiO2粉末喷涂在多孔玻璃、玻璃纤维或玻璃板上。优点是TiO2不易流失,可连续使用;缺点是催化剂固定后降低了活性[5]。固定式又分非填充式和填充式两种。非填充式固定床型:以烧结或沉积法直接将光催化剂沉积在反应器内壁,部分光催化表面积与液相接触。填充式固定床型:烧结在载体上,然后填充到反应器里,与非填充式固定床型相比,增大了光催化剂与液相接触面积,克服了悬浮型固液分离问题。
  光催化反应器与其它工业流化床所不同的是:(1)在反应器中安装有人工紫外光源;(2)流化床中流态化颗粒表面负载有二氧化钛光催化剂(由于粉末二氧化钛容易粘附聚结,流态化性质不好,所以常将二氧化钛负载在易流态化的颗粒表面)。根据流化床的光源内置和外置的不同,为使光、气、固充分接触,流化床可采用不同的几何形状,但目前,光催化反应器主要限于实验室研究,因此多为“二维”流化床的形式。以下是近年来国外采用的几种用于气固相光催化反应研究的流化床类型。
  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。
本页关键词:光催化反应器

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