一種小型催化劑活性評價裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小型催化劑活性評價裝置，屬于催化技術(shù)領(lǐng)域。該評價裝置可用于評價催化劑的活性并篩選高活性催化劑。
【背景技術(shù)】
[0002]催化技術(shù)是一種高效的化學(xué)反應(yīng)技術(shù)，其具有促進化學(xué)反應(yīng)、提高產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率、省時高效等優(yōu)點。催化劑的研究是催化技術(shù)的核心。目前，對于催化劑活性的評價及篩選主要采用實驗室自制簡易裝置進行評價，這種評價方式具有單一性，且采用簡易實驗裝置進行評價不能有效的控制影響催化活性的因素，導(dǎo)致不能客觀的評價催化劑的活性；然而，市場上現(xiàn)有的催化劑活性評價裝置通常價格昂貴，能耗較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積較大，不利于實驗室對催化劑活性評價的廣泛使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種小型催化劑活性評價裝置，該評價裝置相對于市場上現(xiàn)有的催化劑活性評價裝置，具有占地面積小，操作簡便，能耗低，省時高效的優(yōu)點，能夠廣泛的用于實驗室制備催化劑的活性評價和篩選。
[0004]為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種小型催化劑活性評價裝置，其特征是:該評價裝置包括催化反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)控制區(qū)；所述的催化反應(yīng)區(qū)包括反應(yīng)區(qū)殼體、反應(yīng)區(qū)基底支座、光催化激發(fā)光源、曝氣頭、曝氣管、液位計、催化劑投加口、加酸/堿口、進水口、取樣口 ；光催化激發(fā)光源固定在反應(yīng)區(qū)殼體頂部中心位置，加酸/堿口和催化劑投加口固定在反應(yīng)區(qū)殼體頂部；曝氣頭呈環(huán)形均勻固定在曝氣管上，進水口和固定有曝氣頭的環(huán)形曝氣管均設(shè)置在反應(yīng)區(qū)殼體底部，反應(yīng)區(qū)殼體的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有光強傳感器、溫度傳感器和pH值傳感器，反應(yīng)區(qū)殼體的外側(cè)壁設(shè)置液位計和取樣口；反應(yīng)區(qū)基底支座為內(nèi)中空結(jié)構(gòu)，設(shè)有磁力攪拌旋轉(zhuǎn)磁鐵；
[0005]所述的反應(yīng)控制區(qū)包括控制調(diào)節(jié)箱、總開關(guān)、加熱開關(guān)、光源開關(guān)、光強控制器、溫度控制器、磁力攪拌轉(zhuǎn)速控制器、PH測定計；在調(diào)節(jié)控制箱上設(shè)有pH顯示屏、溫度顯示屏、光強顯示屏、磁力攪拌轉(zhuǎn)速顯示屏、調(diào)溫旋鈕、光強控制旋鈕、磁力攪拌轉(zhuǎn)速旋鈕、氣流計；氣流計的出氣口與曝氣管相連接，進氣口與外接曝氣栗連接，通過控氣旋鈕可調(diào)節(jié)曝氣量;
[0006]所述的催化反應(yīng)區(qū)中的催化反應(yīng)條件和影響因素是通過調(diào)節(jié)反應(yīng)控制區(qū)的光強控制器、溫度控制器、磁力攪拌轉(zhuǎn)速控制器、PH測定計和氣流計來實現(xiàn)的；將催化劑通過催化劑投加口投入反應(yīng)區(qū)殼體內(nèi)與模擬評價催化液混合，在曝氣氣流或磁力攪拌的作用，兩者充分混合形成懸浮體系，所述的懸浮體系可根據(jù)催化劑和催化反應(yīng)的特性，選擇性開啟光催化激發(fā)光源，從而進行暗催化反應(yīng)或光催化反應(yīng)；通過PH顯示屏、溫度顯示屏、光強顯示屏、磁力攪拌轉(zhuǎn)速顯示屏、調(diào)溫旋鈕、光強控制旋鈕、磁力攪拌轉(zhuǎn)速旋鈕、氣流計和控氣旋鈕來實現(xiàn)所需的催化反應(yīng)條件；在催化反應(yīng)過程中可從取樣口收集催化后樣液測定催化效果，從而有效的評價催化劑的活性并篩選高活性催化劑。
[0007]本發(fā)明所能達到的有益效果:
[0008]1、本發(fā)明的催化反應(yīng)區(qū)中催化劑與模擬評價催化液可選擇性采用曝氣混合方式或磁力攪拌混合方式；采用曝氣混合方式將催化劑與模擬評價催化液混合，可形成固_液_氣二相流懸浮體系。
[0009]2、本發(fā)明的可以用來評價的催化劑范圍較廣，包括光催化劑、納米催化劑、暗催化劑、金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、分子篩類催化劑、稀土催化劑。
[0010]3、本發(fā)明可根據(jù)催化劑和催化反應(yīng)的特性，選擇性開啟光催化激發(fā)光源，從而進行暗催化反應(yīng)或光催化反應(yīng)；可選用的光催化激發(fā)光源有紫外燈、白熾燈、黑光燈、彩色燈、LED燈、鎢燈、鈉燈、汞燈、氦氣燈。
[0011]4、本發(fā)明的反應(yīng)區(qū)殼體頂部可采用翻蓋式或可拆卸式，以便清洗裝置反應(yīng)區(qū)和更換維修裝置器件；其具有輕便小巧、省時高效、結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約能耗的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明評價裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1的A-A剖面圖；
[0014]圖3為圖1的B-B剖面圖；
[0015]圖中:
[0016]1、進水口 2、控制調(diào)節(jié)箱3、總開關(guān)4、加熱開關(guān)
[0017]5、光源開關(guān)6、pH顯不屏7、溫度顯不屏8、光強顯不屏
[0018]9、磁力攪拌轉(zhuǎn)速顯示屏10、調(diào)溫旋鈕11、光強控制旋鈕
[0019]12、磁力攪拌轉(zhuǎn)速旋鈕13、曝氣管14、曝氣頭15、液位計
[0020]16、氣流計17、反應(yīng)區(qū)殼體18、進氣口 19、控氣旋鈕
[0021]20、催化劑投加口 21、取樣口 22、光催化激發(fā)光源
[0022]23、裝置支座24、反應(yīng)區(qū)基底支座25、加酸/堿口
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種小型催化劑活性評價裝置作詳細描述。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明一種小型催化劑活性評價裝置包括催化反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)控制區(qū)；
[0025]所述的催化反應(yīng)區(qū)包括反應(yīng)區(qū)殼體(17)、反應(yīng)區(qū)基底支座(24)、光催化激發(fā)光源
(22)、曝氣頭(14)、曝氣管(13)、液位計(15)、催化劑投加口(20)、加酸/堿口(25)、進水口
(1)、取樣口(21);光催化激發(fā)光源(22)固定在反應(yīng)區(qū)殼體(17)頂部中心位置，加酸/堿口(25)和催化劑投加口(20)固定在反應(yīng)區(qū)殼體(17)頂部；曝氣頭(14)呈環(huán)形均勻固定在曝氣管(13)上，進水口(I)和固定有曝氣頭(14)的環(huán)形曝氣管(13)均設(shè)置在反應(yīng)區(qū)殼體(17)底部，反應(yīng)區(qū)殼體(17)的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有光強傳感器、溫度傳感器和pH值傳感器，反應(yīng)區(qū)殼體(17)的外側(cè)壁設(shè)置液位計(15)和取樣口(21);反應(yīng)區(qū)基底支座(24)為內(nèi)中空結(jié)構(gòu)，設(shè)有磁力攪拌旋轉(zhuǎn)磁鐵；
[0026]所述的反應(yīng)控制區(qū)包括控制調(diào)節(jié)箱(2)、總開關(guān)(3)、加熱開關(guān)⑷、光源開關(guān)(5)、光強控制器、溫度控制器、磁力攪拌轉(zhuǎn)速控制器、pH測定計；在調(diào)節(jié)控制箱(2)上設(shè)有pH顯示屏(6)、溫度顯示屏(7)、光強顯示屏(8)、磁力攪拌轉(zhuǎn)速顯示屏(9)、調(diào)溫旋鈕(10)、光強控制旋鈕(11)、磁力攪拌轉(zhuǎn)速旋鈕(12)、氣流計(16);氣流計(16)的出氣口與曝氣管(13)相連接，進氣口(18)與外接曝氣栗連接，通過控氣旋鈕(19)可調(diào)節(jié)曝氣量；
[0027]所述的催化反應(yīng)區(qū)中的催化反應(yīng)條件和影響因素是通過調(diào)節(jié)反應(yīng)控制區(qū)的光強控制器、溫度控制器、磁力攪拌轉(zhuǎn)速控制器、pH測定計和氣流計來實現(xiàn)的。
[0028]該評價裝置的工作原理如下:將催化劑通過催化劑投加口(20)投入反應(yīng)區(qū)殼體
(17)內(nèi)與模擬評價催化液混合，在曝氣氣流或磁力攪拌的作用，兩者充分混合形成懸浮體系，所述的懸浮體系可根據(jù)催化劑和催化反應(yīng)的特性，選擇性開啟光催化激發(fā)光源(22)，從而進行暗催化反應(yīng)或光催化反應(yīng)；通過PH顯示屏(6)、溫度顯示屏(7)、光強顯示屏(8)、磁力攪拌轉(zhuǎn)速顯示屏(9)、調(diào)溫旋鈕(10)、光強控制旋鈕(11)、磁力攪拌轉(zhuǎn)速旋鈕(12)、氣流計(16)和控氣旋鈕(19)來實現(xiàn)所需的催化反應(yīng)條件；在催化反應(yīng)過程中可從取樣口(21)收集催化后樣液測定催化效果，從而有效的評價催化劑的活性并篩選高活性催化劑。
【主權(quán)項】
1.一種小型催化劑活性評價裝置，其特征是:該評價裝置包括催化反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)控制區(qū)；所述的催化反應(yīng)區(qū)包括反應(yīng)區(qū)殼體(17)、反應(yīng)區(qū)基底支座(24)、光催化激發(fā)光源(22)、曝氣頭(14)、曝氣管(13)、液位計(15)、催化劑投加口(20)、加酸/堿口(25)、進水口(1)、取樣口(21);光催化激發(fā)光源(22)固定在反應(yīng)區(qū)殼體(17)頂部中心位置，加酸/堿口(25)和催化劑投加口(20)固定在反應(yīng)區(qū)殼體(17)頂部；曝氣頭(14)呈環(huán)形均勻固定在曝氣管(13)上，進水口(I)和固定有曝氣頭(14)的環(huán)形曝氣管(13)均設(shè)置在反應(yīng)區(qū)殼體(17)底部，反應(yīng)區(qū)殼體(17)的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有光強傳感器、溫度傳感器和pH值傳感器，反應(yīng)區(qū)殼體(17)的外側(cè)壁設(shè)置液位計(15)和取樣口(21);反應(yīng)區(qū)基底支座(24)為內(nèi)中空結(jié)構(gòu)，設(shè)有磁力攪拌旋轉(zhuǎn)磁鐵；所述的反應(yīng)控制區(qū)包括控制調(diào)節(jié)箱(2)、總開關(guān)(3)、加熱開關(guān)(4)、光源開關(guān)(5)、光強控制器、溫度控制器、磁力攪拌轉(zhuǎn)速控制器、PH測定計；在調(diào)節(jié)控制箱(2)上設(shè)有pH顯示屏(6)、溫度顯示屏(7)、光強顯示屏(8)、磁力攪拌轉(zhuǎn)速顯示屏(9)、調(diào)溫旋鈕(10)、光強控制旋鈕(11)、磁力攪拌轉(zhuǎn)速旋鈕(12)、氣流計(16);氣流計(16)的出氣口與曝氣管(13)相連接，進氣口(18)與外接曝氣栗連接，通過控氣旋鈕(19)可調(diào)節(jié)曝氣量； 所述的催化反應(yīng)區(qū)中的催化反應(yīng)條件和影響因素是通過調(diào)節(jié)反應(yīng)控制區(qū)的光強控制器、溫度控制器、磁力攪拌轉(zhuǎn)速控制器、PH測定計和氣流計來實現(xiàn)的；將催化劑通過催化劑投加口(20)投入反應(yīng)區(qū)殼體(17)內(nèi)與模擬評價催化液混合，在曝氣氣流或磁力攪拌的作用，兩者充分混合形成懸浮體系，所述的懸浮體系可根據(jù)催化劑和催化反應(yīng)的特性，選擇性開啟光催化激發(fā)光源(22)，從而進行暗催化反應(yīng)或光催化反應(yīng)；通過pH顯示屏(6)、溫度顯示屏(7)、光強顯示屏(8)、磁力攪拌轉(zhuǎn)速顯示屏(9)、調(diào)溫旋鈕(10)、光強控制旋鈕(11)、磁力攪拌轉(zhuǎn)速旋鈕(12)、氣流計(16)和控氣旋鈕(19)來實現(xiàn)所需的催化反應(yīng)條件；在催化反應(yīng)過程中可從取樣口(21)收集催化后樣液測定催化效果，從而有效的評價催化劑的活性并篩選高活性催化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型催化劑活性評價裝置，其特征在于:所述的光催化激發(fā)光源(22)可以為紫外燈、白熾燈、黑光燈、彩色燈、LED燈、鎢燈、鈉燈、汞燈、氦氣燈。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型催化劑活性評價裝置，其特征在于:所述的催化反應(yīng)區(qū)中催化劑與模擬評價催化液可選擇性采用曝氣混合方式或磁力攪拌混合方式；采用曝氣混合方式將催化劑與模擬評價催化液混合，可形成固-液-氣三相流懸浮體系。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型催化劑活性評價裝置，其特征在于:所述的該評價裝置可以用來評價的催化劑包括光催化劑、納米催化劑、暗催化劑、金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、分子篩類催化劑、稀土催化劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型催化劑活性評價裝置，其特征在于:所述的反應(yīng)區(qū)殼體(17)頂部可采用翻蓋式或可拆卸式，以便清洗裝置反應(yīng)區(qū)和更換維修裝置器件。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型催化劑活性評價裝置，其特征在于:所述的該評價裝置具有輕便小巧、省時高效、結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約能耗的特點，適用于催化劑的活性評價和篩選催化劑。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種小型催化劑活性評價裝置，它包括催化反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)控制區(qū)。催化反應(yīng)區(qū)包括反應(yīng)區(qū)殼體、基底支座、光催化激發(fā)光源、曝氣頭、曝氣管、液位計、催化劑投加口、加酸/堿口、進水口、取樣口；反應(yīng)控制區(qū)包括開關(guān)、光強控制器、溫度控制器、磁力攪拌轉(zhuǎn)速控制器、氣流計、pH計。通過反應(yīng)控制區(qū)中各控制器的調(diào)節(jié)，設(shè)定催化反應(yīng)條件；催化劑與模擬評價催化液在曝氣氣流或磁力攪拌的作用下充分混合成懸浮體系；懸浮體系可根據(jù)催化反應(yīng)的特性，選擇暗催化反應(yīng)或光催化反應(yīng)。根據(jù)模擬評價催化液催化反應(yīng)的結(jié)果，從而有效的評價催化劑的活性并篩選高活性催化劑。本發(fā)明具有輕便小巧、操作簡單、省時高效、節(jié)省能耗的優(yōu)點。
【IPC分類】G01N31/10
【公開號】CN105158401
【申請?zhí)枴緾N201510446127
【發(fā)明人】董業(yè)碩, 董志豪, 周海俠
【申請人】董志豪
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月23日