一種可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光催化反應(yīng)裝置，尤其涉及一種可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置。該裝置包括光反應(yīng)裝置、循環(huán)管路系統(tǒng)以及檢測裝置；光反應(yīng)裝置通過循環(huán)管路系統(tǒng)與檢測裝置相貫通。該裝置的最大特點是光催化反應(yīng)裝置與檢測裝置是一體的，取出的樣液能循環(huán)參與反應(yīng)，催化劑的量不會改變，光催化反應(yīng)實驗組和對照組能同時進行，可減少光催化反應(yīng)到檢測的實驗步驟，同步檢測光催化反應(yīng)過程，顯著提高光催化反應(yīng)實驗的效率和準(zhǔn)確性。
【專利說明】
一種可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光催化反應(yīng)裝置，尤其涉及一種可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，工業(yè)污水和生活廢水的排放量在不斷增加，伴隨著這些廢水進入到自然環(huán)境中的難降解有機污染物的量也在不斷增加。有機污染物對環(huán)境的危害日益突出，對這些污染物的研究與控制越來越得到人們的重視。
[0003 ]其中光催化技術(shù)作為降解水體中有機污染物的一個重要途徑，對有機污染物的光降解研究成為一個重要熱點。但傳統(tǒng)的光催化降解裝置與檢測裝置是分離式的，從光反應(yīng)裝置取的樣要經(jīng)過繁瑣的后處理才能被檢測裝置檢測，不能及時的反饋光降解程度和降解機制。此外，降解取的樣和光催化劑不能回到反應(yīng)裝置中繼續(xù)參與反應(yīng)，隨著試驗的進行，反應(yīng)器中樣品和催化劑會越來越少，會嚴重影響光催化反應(yīng)試驗的準(zhǔn)確性。這些都制約了對光催化降解有機污染物的研究，阻礙了光催化技術(shù)的發(fā)展。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于解決【背景技術(shù)】中存在的眾多技術(shù)問題，進而提供了一種可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，該裝置的最大特點是光催化反應(yīng)裝置與檢測裝置是一體的，取出的樣液能循環(huán)參與反應(yīng)，催化劑的量不會改變，光催化反應(yīng)實驗組和對照組能同時進行，可減少光催化反應(yīng)到檢測的實驗步驟，同步檢測光催化反應(yīng)過程，顯著提高光催化反應(yīng)實驗的效率和準(zhǔn)確性。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，其特征在于:所述可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置包括光反應(yīng)裝置、循環(huán)管路系統(tǒng)以及檢測裝置;所述光反應(yīng)裝置通過循環(huán)管路系統(tǒng)與檢測裝置相貫通。
[0007]作為優(yōu)選，本實用新型所采用的循環(huán)管路系統(tǒng)包括儲樣器、第一閥門、第二閥門、第三閥門、抽氣栗以及充氣栗;所述光反應(yīng)裝置分別與儲樣器以及第一閥門相連通;所述檢測裝置通過抽氣栗與儲樣器相連通;所述儲樣器與第一閥門相連通;所述第一閥門依次通過第二閥門、檢測裝置以及第三閥門后接入第一閥門；所述充氣栗分別與第二閥門以及檢測裝置相連通。
[0008]作為優(yōu)選，本實用新型所采用的儲樣器包括儲樣器進樣口、儲樣器恒壓口以及儲樣器出樣口；所述儲樣器進樣口、儲樣器恒壓口以及儲樣器出樣口相互貫通;所述光反應(yīng)裝置接入儲樣器進樣口 ；所述檢測裝置通過抽氣栗與儲樣器恒壓口相連通;所述儲樣器出樣口與第一閥門相連通。
[0009]作為優(yōu)選，本實用新型所采用的檢測裝置是紫外光譜儀、熒光光譜儀或分光光度計中的任意一種。
[0010]作為優(yōu)選，本實用新型所采用的檢測裝置包括比色皿;所述比色皿包括比色皿進樣口、比色皿出樣口和比色皿恒壓口；所述比色皿進樣口、比色皿出樣口和比色皿恒壓口相互貫通;所述充氣栗分別與第二閥門以及比色皿進樣口相連通;所述比色皿恒壓口通過抽氣栗與儲樣器恒壓口相連通;所述比色皿出樣口通過第三閥門接入第一閥門。
[0011]作為優(yōu)選，本實用新型所采用的儲樣器與比色皿的容量是相同的；所述抽氣栗以及充氣栗的功率是相同的。
[0012]作為優(yōu)選，本實用新型所采用的光反應(yīng)裝置包括光反應(yīng)箱，均設(shè)置在光反應(yīng)箱內(nèi)部的蓄水池、光源、冷凝管、第一光反應(yīng)瓶、第二光反應(yīng)瓶、進水池、出水池、循環(huán)水栗、分別套裝在第一光反應(yīng)瓶外部以及第二光反應(yīng)瓶外部的第一冷卻管以及第二冷卻管、分別設(shè)置在第一光反應(yīng)瓶以及第二光反應(yīng)瓶底部的磁力攪拌器;所述冷凝管環(huán)繞設(shè)置在光源外部；所述循環(huán)水栗置于蓄水池;所述第一光反應(yīng)瓶以及第二光反應(yīng)瓶均設(shè)置在光源照射光線所在光路上;所述進水池依次通過第一冷卻管、蓄水池、冷凝管、第二冷卻管與出水池相連通；所述出水池接至進水池;所述第一光反應(yīng)瓶通過采樣器管路與儲樣器相連通;所述第二光反應(yīng)瓶通過采樣器管路第一閥門相連通。
[0013]作為優(yōu)選，本實用新型所采用的光反應(yīng)裝置還包括設(shè)置在光反應(yīng)箱上的固定板以及與固定板相連的按鈕;所述采樣器管路分別固定在固定板上;所述按鈕通過固定板驅(qū)動采樣器管路伸入第一光反應(yīng)瓶中的液面下部以及第二光反應(yīng)瓶中的液面下部。
[0014]作為優(yōu)選，本實用新型所采用的采樣器管路的端部設(shè)置有濾頭。
[0015]作為優(yōu)選，本實用新型所采用的光源是氙燈、汞燈或LED燈中的任意一種。
[0016]本實用新型的優(yōu)點是:
[0017]本實用新型提供了一種可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，包括光反應(yīng)裝置、循環(huán)管路系統(tǒng)和檢測裝置，光反應(yīng)裝置通過循環(huán)管路系統(tǒng)與檢測裝置相貫通。本實用新型的最大特點是光催化反應(yīng)裝置與檢測裝置是一體的，取出的樣液能循環(huán)參與反應(yīng)，催化劑的量不會改變，光催化反應(yīng)實驗組和對照組能同時進行。利用該實用新型裝置可減少光催化反應(yīng)到檢測的實驗步驟，同步檢測光催化反應(yīng)過程，顯著提高光催化反應(yīng)實驗的效率和準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型所提供的一體化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]附圖標(biāo)記說明如下:
[0020]1-第一光反應(yīng)瓶;2-第一濾頭;3-第一磁力攪拌器;4-冷凝管;5-光源;6_蓄水池；7-第二光反應(yīng)瓶;8-第二濾頭;9-第二磁力攪拌器；10-電源；11-光反應(yīng)箱；12-第四導(dǎo)管；13-儲樣器;14-第六導(dǎo)管；15-第五導(dǎo)管；16-第七導(dǎo)管；17-第一閥門；18-第八導(dǎo)管；19-第二閥門；20-固定板;21-充氣栗;22-導(dǎo)管；23-第一導(dǎo)管;24-比色皿；25-檢測裝置;26-第三導(dǎo)管;27-第二導(dǎo)管;28-抽氣栗;29-按鈕;30-第三閥門；31-第九導(dǎo)管;32-進樣口 ；33-出樣口 ；34-恒壓口 ； 35-儲樣器進樣口 ； 36-儲樣器恒壓口； 37-儲樣器出樣口； 38-進水池；39-出水池;40-循環(huán)水栗。
【具體實施方式】
[0021]為了更好的理解本實用新型的上述技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0022]參見圖1，本實用新型提供了一種可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，包括光反應(yīng)裝置、循環(huán)管路系統(tǒng)和檢測裝置;光反應(yīng)裝置通過循環(huán)管路系統(tǒng)與檢測裝置相貫通。
[0023]其中:
[0024]光反應(yīng)裝置包括第一光反應(yīng)瓶I和第二光反應(yīng)瓶7，第一磁力攪拌器3和第二磁力攪拌器9，光源5，冷凝管4，蓄水池6，進水池38、出水池39、循環(huán)水栗40、電源10，光反應(yīng)箱11;第一磁力攪拌器3和第二磁力攪拌器9分別放在第一光反應(yīng)瓶I和第二光反應(yīng)瓶7下方。光源5可以是氙燈、汞燈或LED燈中的任意一種。
[0025]檢測裝置25可以是紫外光譜儀、熒光光譜儀或分光光度計中的任意一種;檢測裝置25包含一個特制的比色皿24 ；比色皿24包含三個出口:進樣口 32、出樣口 33和恒壓口 34，進樣口 32直接與第一導(dǎo)管23相連，出樣口 33直接與第二導(dǎo)管27相連，恒壓口 34直接與第三導(dǎo)管26相連。
[0026]循環(huán)管路系統(tǒng)包括導(dǎo)管，儲樣器13，充氣栗21和抽氣栗28，第一閥門17、第二閥門19和第三閥門30，固定板20，按鈕29;導(dǎo)管為peek材質(zhì);儲樣器13與比色皿24容量相同；儲樣器13包含三個出口:儲樣器進樣口 35、儲樣器出樣口 37和儲樣器恒壓口 36，儲樣器進樣口 35直接與第四導(dǎo)管12相連，儲樣器出樣口 37直接與第五導(dǎo)管15相連，儲樣器恒壓口 36直接與第七導(dǎo)管16相連;充氣栗21，抽氣栗28，充氣栗21與抽氣栗28的功率相同。第三導(dǎo)管12直接與反應(yīng)瓶I相連，第六導(dǎo)管14直接與第二光反應(yīng)瓶7相連，第四導(dǎo)管12和第六導(dǎo)管14在反應(yīng)瓶中的尾端分別連有特殊的第一濾頭2和第二濾頭8;第一濾頭2和第二濾頭8的結(jié)構(gòu)完全相同，能保證光反應(yīng)瓶中的光催化劑粉末不能通過濾頭進入導(dǎo)管。
[0027]光反應(yīng)裝置工作過程:
[0028]將兩組相同的有機污染物水樣裝進光第一光反應(yīng)瓶I和第二光反應(yīng)瓶7，將第一光反應(yīng)瓶I設(shè)定為實驗組，第二光反應(yīng)瓶7設(shè)定為對照組，在第一光反應(yīng)瓶I中加入催化劑，第二光反應(yīng)瓶7不作處理，分別在第一光反應(yīng)瓶I和第二光反應(yīng)瓶7中放一個磁子，通過進水池38將蓄水池6充滿水，打開蓄水池6中的循環(huán)水栗40，使冷凝水在進水池38、第一冷卻管、蓄水池6、冷凝管4、第二冷卻管、出水池39以及進水池38中循環(huán)，第一磁力攪拌器3和第二磁力攪拌器9電源開關(guān)接通。再將連接光源5的電源10接通，光催化反應(yīng)開始進行。本實用新型所采用的光反應(yīng)裝置可以直接采用專利號是201520452739.6中所公開的便攜式水中有機污染物的光降解裝置。
[0029]循環(huán)管路系統(tǒng)和檢測裝置工作過程:
[0030]待反應(yīng)進行到一定程度，轉(zhuǎn)動第一閥門17，僅使第六導(dǎo)管14和第八導(dǎo)管18連通，與第一閥門17相連的第五導(dǎo)管15和第九導(dǎo)管31都是被隔斷的。轉(zhuǎn)動第二閥門19，僅使第八導(dǎo)管18和第一導(dǎo)管23相連通。轉(zhuǎn)動第三閥門30，使第二導(dǎo)管27和第九導(dǎo)管31是被隔斷的。按下按鈕29，分別將第四導(dǎo)管12和第六導(dǎo)管14伸入到第一光反應(yīng)瓶I和第二光反應(yīng)瓶7中，打開抽氣栗28，同時將第一光反應(yīng)瓶I和第二光反應(yīng)瓶7中的樣液分別吸到儲樣器13和比色皿24中，樣液吸到適量的時候關(guān)閉抽氣栗28。打開檢測裝置24的電源開關(guān)，快速檢測對照組第二光反應(yīng)瓶7降解情況。關(guān)閉檢測裝置24，轉(zhuǎn)動第一閥門17，僅使第六導(dǎo)管14和第九導(dǎo)管31相連通，轉(zhuǎn)動第二閥門19，使第八導(dǎo)管18和第一導(dǎo)管23隔斷的，轉(zhuǎn)動第三閥門30，僅使第二導(dǎo)管27和第九導(dǎo)管31相連通。打開充氣栗21，將比色皿24中對照組樣液吹到第二光反應(yīng)瓶7中繼續(xù)參與反應(yīng)。待比色皿24中對照組樣液完全回到第二光反應(yīng)瓶7中，關(guān)閉充氣栗21。
[0031]按下按鈕29，分別使第四導(dǎo)管12和第六導(dǎo)管14從第一光反應(yīng)瓶I和第二光反應(yīng)瓶7中離開反應(yīng)液，轉(zhuǎn)動第一閥門17，僅使第五導(dǎo)管15和第八導(dǎo)管18相連通，轉(zhuǎn)動第二閥門19，僅使第八導(dǎo)管18和第一導(dǎo)管23相連通，轉(zhuǎn)動第三閥門30，使第二導(dǎo)管27和第九導(dǎo)管31是被隔斷的。打開抽氣栗28，將儲樣器13中存留的實驗組樣液快速抽到比色皿24中。打開檢測裝置24的電源開關(guān)，快速檢測實驗組降解情況。關(guān)閉檢測裝置24，按下按鈕29，分別將第四導(dǎo)管12和第六導(dǎo)管14伸入到第一光反應(yīng)瓶I和第二光反應(yīng)瓶7中。轉(zhuǎn)動第一閥門17，僅使第五導(dǎo)管15和第九導(dǎo)管31相連通，轉(zhuǎn)動第二閥門19，使第八導(dǎo)管18和第一導(dǎo)管23隔斷的，轉(zhuǎn)動第三閥門30，僅使第二導(dǎo)管27和第九導(dǎo)管31相連通。打開充氣栗21，將比色皿24中實驗組樣液吹到第一光反應(yīng)瓶I中繼續(xù)參與反應(yīng)。待比色皿24中實驗組樣液完全回到第一光反應(yīng)瓶I中，關(guān)閉充氣栗21。后續(xù)的取樣檢測步驟與前面相同。
[0032]以上的實施例僅是用來說明本實用新型的技術(shù)方案，而并非作為對本實用新型的限定，任何基于本實用新型的實質(zhì)對以上所述實施例所作的變化、變形，都將落在本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，其特征在于:所述可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置包括光反應(yīng)裝置、循環(huán)管路系統(tǒng)以及檢測裝置;所述光反應(yīng)裝置通過循環(huán)管路系統(tǒng)與檢測裝置相貫通； 所述循環(huán)管路系統(tǒng)包括儲樣器、第一閥門、第二閥門、第三閥門、抽氣栗以及充氣栗;所述光反應(yīng)裝置分別與儲樣器以及第一閥門相連通;所述檢測裝置通過抽氣栗與儲樣器相連通;所述儲樣器與第一閥門相連通;所述第一閥門依次通過第二閥門、檢測裝置以及第三閥門后接入第一閥門；所述充氣栗分別與第二閥門以及檢測裝置相連通； 所述光反應(yīng)裝置包括光反應(yīng)箱，均設(shè)置在光反應(yīng)箱內(nèi)部的蓄水池、光源、冷凝管、第一光反應(yīng)瓶、第二光反應(yīng)瓶、進水池、出水池、循環(huán)水栗、分別套裝在第一光反應(yīng)瓶外部以及第二光反應(yīng)瓶外部的第一冷卻管以及第二冷卻管、分別設(shè)置在第一光反應(yīng)瓶以及第二光反應(yīng)瓶底部的磁力攪拌器;所述冷凝管環(huán)繞設(shè)置在光源外部;所述循環(huán)水栗置于蓄水池中；所述第一光反應(yīng)瓶以及第二光反應(yīng)瓶均設(shè)置在光源照射光線所在光路上;所述進水池依次通過第一冷卻管、蓄水池、冷凝管、第二冷卻管與出水池相連通;所述出水池接至進水池;所述第一光反應(yīng)瓶通過采樣器管路與儲樣器相連通;所述第二光反應(yīng)瓶通過采樣器管路第一閥門相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，其特征在于:所述儲樣器包括儲樣器進樣口、儲樣器恒壓口以及儲樣器出樣口 ；所述儲樣器進樣口、儲樣器恒壓口以及儲樣器出樣口相互貫通;所述光反應(yīng)裝置接入儲樣器進樣口 ；所述檢測裝置通過抽氣栗與儲樣器恒壓口相連通;所述儲樣器出樣口與第一閥門相連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，其特征在于:所述檢測裝置是紫外光譜儀、熒光光譜儀或分光光度計中的任意一種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，其特征在于:所述檢測裝置包括比色皿;所述比色皿包括比色皿進樣口、比色皿出樣口和比色皿恒壓口 ；所述比色皿進樣口、比色皿出樣口和比色皿恒壓口相互貫通;所述充氣栗分別與第二閥門以及比色皿進樣口相連通;所述比色皿恒壓口通過抽氣栗與儲樣器恒壓口相連通;所述比色皿出樣口通過第三閥門接入第一閥門。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，其特征在于:所述儲樣器與比色皿的容量是相同的;所述抽氣栗以及充氣栗的功率是相同的。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，其特征在于:所述光反應(yīng)裝置還包括設(shè)置在光反應(yīng)箱上的固定板以及與固定板相連的按鈕;所述采樣器管路分別固定在固定板上;所述按鈕通過固定板驅(qū)動采樣器管路伸入第一光反應(yīng)瓶中的液面下部以及第二光反應(yīng)瓶中的液面下部。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，其特征在于:所述采樣器管路的端部設(shè)置有濾頭。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可同步進行光催化反應(yīng)及檢測的循環(huán)式一體化裝置，其特征在于:所述光源是氙燈、汞燈或LED燈中的任意一種。
【文檔編號】G01N21/31GK205472765SQ201620081505
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】陳連清, 謝林波, 周泉
【申請人】中南民族大學(xué)