流化床-石英光纖光催化裝置的建立及其應(yīng)用.pdf

1、針對(duì)現(xiàn)有光催化反應(yīng)器中光傳輸效率低、光子、反應(yīng)物、催化劑三者不能有效接觸的缺點(diǎn)，本論文開展了新型光催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，搭建了流化床-光纖光催化反應(yīng)裝置，進(jìn)行了光催化反應(yīng)器的性能優(yōu)化和測(cè)試，利用該裝置進(jìn)行了甲醛光催化氧化的研究，并得到了一系列有意義的結(jié)果。研究?jī)?nèi)容主要包括：
　?。?）設(shè)計(jì)了流化床-光纖光催化反應(yīng)系統(tǒng)，包括整體氣路的設(shè)計(jì)、流化床設(shè)計(jì)和光纖光源設(shè)計(jì)。整體氣路由氣體發(fā)生器、氣體混合室、光催化反應(yīng)器、檢測(cè)系統(tǒng)等組成。流化床反

2、應(yīng)器外形為圓柱形，流化床直徑10mm、高度100mm；擴(kuò)大段直徑16mm、高度16mm；分離段高度120mm、出口段高度50mm；反應(yīng)器總長(zhǎng)426mm。以橡膠板固定光纖，光源系統(tǒng)的的組成為每平面8個(gè)光纖孔，上下間距3.4mm。氣路中，對(duì)光催化反應(yīng)器影響重要的有入口管路口徑和氣體分布板，分別選取了直徑2mm和400目。
　?。?）對(duì)新設(shè)計(jì)和搭建的流化床-光纖光催化反應(yīng)裝置進(jìn)行了性能優(yōu)化和測(cè)試，主要從流化床流態(tài)影響、光強(qiáng)的影響等方面來(lái)

3、進(jìn)行優(yōu)化，在催化劑粒徑為60～120目、氣體總流量為180mL/min、流化床的靜床
　　層高度為68mm時(shí)，流化床高度為90mm，得到最好的流態(tài)效果。以丙酮和TCE作為研究對(duì)象，在最優(yōu)條件時(shí)進(jìn)行光催化，得到丙酮的光催化降解率為69.9％、光量子效率為3.46%，反應(yīng)速率為3.98μmol/(g催化劑·min)。三氯乙烯的光催化降解率可以達(dá)到100%、光量子效率為4.66%，反應(yīng)速率為4.55μmol/(g催化劑·min)。與以往