一种新型的有机污染物光降解装置的制作方法

专利2022-06-28  138


本实用新型涉及光降解装置技术领域,尤其涉及一种新型的有机污染物光降解装置。



背景技术:

光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力,从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的,在光催化降解环境中,有机污染物可以完全矿化,最终变为二氧化碳和水,降解十分彻底并且反应时间短,因此通过光降解有机物成为当代研究的热点方向。

在光催化降解反应中,降解箱内的温度会略微上升,有机污染物中的水分逐渐蒸发,当水蒸气与催化照射灯的灯罩接触时会凝结为水滴覆盖在灯罩表面,影响照射灯的光线强度,人们需要中断降解反应,然后将凝结水擦去,或者通过降低降解箱的温度来减少水的蒸发,前者需耗费一定时间,且操作繁琐,后者可能会影响光催化剂的活性,导致降解速度减缓,为此,我们提出一种新型的有机污染物光降解装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决现有技术中降解箱内催化照射灯灯罩表面会凝结水滴,导致光照强度降低的缺点,而提出的一种新型的有机污染物光降解装置。

为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

一种新型的有机污染物光降解装置,包括降解箱,所述降解箱的中部密封设置有防水罩,所述防水罩内设有往复机构,所述往复机构包括气缸和与气缸伸缩端固定连接的u形板,所述u形板相对的两个侧壁上对称开设有第一人字齿槽和第二人字齿槽,所述u形板通过第一人字齿槽、第二人字齿槽啮合有第一人字齿轮、第二人字齿轮,所述第一人字齿轮和第二人字齿轮的侧壁上均焊接有连杆,两个所述连杆远离u形板的一端均连接有吸水机构。

优选地,所述降解箱内固定安装有隔板,所述隔板与降解箱顶壁之间安装有控制器,所述隔板的下表面固定设有紫外灯,且紫外灯为半球形结构,所述降解箱的顶部对称设有多根充氧管,且每根充氧管均贯穿降解箱的顶壁和隔板并延伸至降解箱内。

优选地,每个所述吸水机构均包括空心板,每块所述空心板靠近紫外灯的一侧均固定设置有曲板,且每块曲板上均贯穿嵌设有吸水纤维层,两层吸水纤维层均与紫外灯的外侧壁相贴合,每块所述空心板与对应连杆之间均设有支柱。

优选地,每根所述支柱的侧壁上均焊接有多根弯管,且任意两根相邻的弯管的长度均不相同。

优选地,所述第一人字齿槽与第二人字齿槽的方向相反,所述第一人字齿轮与第二人字齿轮通过转轴转动相连。

优选地,每根所述连杆与防水罩侧壁相连处均设有密封圈。

本实用新型的有益效果:

1、通过设置气缸、第一人字齿槽、第二人字齿槽、第一人字齿轮、第二人字齿轮等装置,可使支柱往复摆动,带动吸水纤维层擦去紫外灯表面的凝结水,避免凝结水影响光线强度;吸水纤维层可将水份导入空心板内,便于降解完成后积水的统一清理。

2、通过设置弯管、支柱等装置,随着支柱的摆动,支柱上的弯管也会随之运动,对降解箱内的污染物以及光催化剂进行翻转、混合,以提高光催化剂与污染物的接触面积以及污染物内的含氧量,此外,弯管的末端为弯折状,相邻弯管长度不等,可以减少污染物惯性运动带来的影响,使混合更加充分。

3、相较于普通齿轮,人字齿轮的重合度高,在任何时刻都至少有两个齿啮合,因此其承载能力高、工作平稳,并且人字齿轮由于对称方向上齿螺旋角方向相反,其轴向力可以忽略不计,利于各部件间的传动。

综上所述,本实用新型结构简单,可将照射灯表面上的凝结水收集到空心板内,不影响光线的照射强度,同时便于清理凝结水,此外,气缸在通过往复机构驱动吸水纤维层转动时,也可同时驱动弯管运动,帮助污染物与光催化剂的混合。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种新型的有机污染物光降解装置的结构示意图;

图2为本实用新型提出的一种新型的有机污染物光降解装置中往复机构的结构示意图;

图3为本实用新型提出的一种新型的有机污染物光降解装置中空心板的结构示意图。

图中:1降解箱、2充氧管、3控制器、4紫外灯、5隔板、6空心板、601曲板、7支柱、8防水罩、9弯管、10u形板、11气缸、12安装座、13第一人字齿槽、14第二人字齿槽、15第一人字齿轮、16第二人字齿轮、17连杆、18吸水纤维层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

参照图1-3,一种新型的有机污染物光降解装置,包括降解箱1,降解箱1的中部密封设置有防水罩8,防水罩8内设有往复机构,往复机构包括气缸11和与气缸11伸缩端固定连接的u形板10,u形板10相对的两个侧壁上对称开设有第一人字齿槽13和第二人字齿槽14,u形板10通过第一人字齿槽13、第二人字齿槽14啮合有第一人字齿轮15、第二人字齿轮16,第一人字齿轮15和第二人字齿轮16的侧壁上均焊接有连杆17,两个连杆17远离u形板10的一端均连接有吸水机构;

降解箱1上开设有进料口与出料口,用于污染物以及光催化剂的投放或排出。

本实用新型中,降解箱1内固定安装有隔板5,隔板5与降解箱1顶壁之间安装有控制器3,隔板5的下表面固定设有紫外灯4,且紫外灯4为半球形结构,可使灯光均匀照射至降解箱1各处,降解箱1的顶部对称设有多根充氧管2,且每根充氧管2均贯穿降解箱1的顶壁和隔板5并延伸至降解箱1内,充氧管2可在需要时通入一定量氧气,增加降解箱1内的含氧量。

每个吸水机构均包括空心板6,每块空心板6靠近紫外灯4的一侧均固定设置有曲板601,且每块曲板601上均贯穿嵌设有吸水纤维层18,两层吸水纤维层18均与紫外灯4的外侧壁相贴合,吸水纤维层18可将紫外灯4外部凝结的水滴收集至空心板6内进行储存,待降解完成后再统一导出,也能避免紫外灯4外壁上的水汽影响光线照射强度,每块空心板6与对应连杆17之间均设有支柱7;

吸水纤维层18类似毛细管,可将吸收的水份导入空心板6内。

每根支柱7的侧壁上均焊接有多根弯管9,且任意两根相邻的弯管9的长度均不相同,长短不一的弯管9可随支柱7的转动而摆动,从而翻动降解箱1内的污染物,使污染物与光催化剂混合更加均匀,同时也能提高溶解氧的含量,弯管9的末端为弯折状,可充分混合污染物与光催化剂。

第一人字齿槽13与第二人字齿槽14的方向相反,第一人字齿轮15与第二人字齿轮16通过转轴转动相连,当气缸11运动时,第一人字齿轮15与第二人字齿轮16的转动方向相反,使两侧弯管9相对运动,使两侧污染物发生对流。

每根连杆17与防水罩8侧壁相连处均设有密封圈,用于保持防水罩8内部的清洁、干燥。

本实用新型使用时,从降解箱1上的进料口投入污染物与光催化剂(进料口与出料口未在图中示出),根据污染物的种类与光催化剂的类型判断降解箱1内含氧值的范围,然后通过充氧管2向降解箱1内通入氧气,同时,打开控制器3,气缸11的活塞杆以恒定的速率运动,使u形板10上下、往复运动;

因为连杆17与防水罩8的位置相互固定,因此,u形板10上下运动时,第一人字齿槽13与第二人字齿槽14会带动第一人字齿轮15与第二人字齿轮16转动,且第一人字齿轮15、第二人字齿轮16的轴线位置不变,值得说明的是,受限于降解箱1宽度的大小,第一人字齿轮15与第二人字齿轮16的转动角度可小于360°,即u形板10的长度小于第一人字齿轮15或第二人字齿轮16的周长,以避免空心板6或弯管9碰撞到降解箱1的内壁;

连杆17转动会带动支柱7摆动,因为空心板6与支柱7固定相连,所以,空心板6上的吸水纤维层18也会随着支柱7的摆动而在紫外灯4上来回移动,将紫外灯4灯罩上的冷凝水转移到空心板6内;

支柱7上的弯管9也会随之运动,对降解箱1内的污染物以及光催化剂进行翻转、混合,以提高光催化剂与污染物的接触面积以及污染物内的含氧量,并且两侧弯管9为相对移动,减少了污染物惯性运动的影响,增加了有机污染物的对流,弯管9末端的弯折端可使混合更加充分。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种新型的有机污染物光降解装置,包括降解箱(1),其特征在于,所述降解箱(1)的中部密封设置有防水罩(8),所述防水罩(8)内设有往复机构,所述往复机构包括气缸(11)和与气缸(11)伸缩端固定连接的u形板(10),所述u形板(10)相对的两个侧壁上对称开设有第一人字齿槽(13)和第二人字齿槽(14),所述u形板(10)通过第一人字齿槽(13)、第二人字齿槽(14)啮合有第一人字齿轮(15)、第二人字齿轮(16),所述第一人字齿轮(15)和第二人字齿轮(16)的侧壁上均焊接有连杆(17),两个所述连杆(17)远离u形板(10)的一端均连接有吸水机构。

2.根据权利要求1所述的一种新型的有机污染物光降解装置,其特征在于,所述降解箱(1)内固定安装有隔板(5),所述隔板(5)与降解箱(1)顶壁之间安装有控制器(3),所述隔板(5)的下表面固定设有紫外灯(4),且紫外灯(4)为半球形结构,所述降解箱(1)的顶部对称设有多根充氧管(2),且每根充氧管(2)均贯穿降解箱(1)的顶壁和隔板(5)并延伸至降解箱(1)内。

3.根据权利要求2所述的一种新型的有机污染物光降解装置,其特征在于,每个所述吸水机构均包括空心板(6),每块所述空心板(6)靠近紫外灯(4)的一侧均固定设置有曲板(601),且每块曲板(601)上均贯穿嵌设有吸水纤维层(18),两层吸水纤维层(18)均与紫外灯(4)的外侧壁相贴合,每块所述空心板(6)与对应连杆(17)之间均设有支柱(7)。

4.根据权利要求3所述的一种新型的有机污染物光降解装置,其特征在于,每根所述支柱(7)的侧壁上均焊接有多根弯管(9),且任意两根相邻的弯管(9)的长度均不相同。

5.根据权利要求1所述的一种新型的有机污染物光降解装置,其特征在于,所述第一人字齿槽(13)与第二人字齿槽(14)的方向相反,所述第一人字齿轮(15)与第二人字齿轮(16)通过转轴转动相连。

6.根据权利要求1所述的一种新型的有机污染物光降解装置,其特征在于,每根所述连杆(17)与防水罩(8)侧壁相连处均设有密封圈。

技术总结
本实用新型公开了一种新型的有机污染物光降解装置,包括降解箱,所述降解箱的中部密封设置有防水罩,所述防水罩内设有往复机构,所述往复机构包括气缸和与气缸伸缩端固定连接的U形板,所述U形板相对的两个侧壁上对称开设有第一人字齿槽和第二人字齿槽,所述U形板通过第一人字齿槽、第二人字齿槽啮合有第一人字齿轮、第二人字齿轮,所述第一人字齿轮和第二人字齿轮的侧壁上均焊接有连杆。本实用新型结构简单,可将照射灯表面上的凝结水收集到空心板内,不影响光线的照射强度,同时便于清理凝结水,此外,气缸在通过往复机构驱动吸水纤维层转动时,也可同时驱动弯管运动,帮助污染物与光催化剂的混合。

技术研发人员:张长波;刘仲齐;齐麟;张昕
受保护的技术使用者:农业农村部环境保护科研监测所
技术研发日:2019.09.23
技术公布日:2020.06.09

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