本實(shí)用新型屬于實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種實(shí)驗(yàn)室用旋轉(zhuǎn)床光化學(xué)反應(yīng)器。
背景技術(shù):
光化學(xué)反應(yīng),是在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)的活化能量來源于光子的能量,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)的分子或原子吸收特定波長的電磁輻射,受激產(chǎn)生分子或原子激發(fā)態(tài),然后反應(yīng)生成新的物質(zhì),或者變成引發(fā)反應(yīng)的中間化學(xué)產(chǎn)物。光化學(xué)氧化法是一種高級(jí)氧化技術(shù),目前研究較多的一個(gè)方面是利用光化學(xué)氧化技術(shù)降解周圍環(huán)境中微生物難以降解的有機(jī)污染物,稱為光降解技術(shù)。光降解技術(shù)是一種集高效節(jié)能、操作簡便、反應(yīng)條件溫和、同時(shí)可減少二次污染等突出特點(diǎn)于一身的污染治理技術(shù),而且遵從地球上物質(zhì)循環(huán)的基本規(guī)律,所以在污染物的降解處理方面應(yīng)用廣泛。特別是在污水的光降解處理方面應(yīng)用最為成熟,研究和設(shè)計(jì)用于水中污染物光降解處理的反應(yīng)器種類繁多,類型多樣。這是由于液體處理物具有流動(dòng)性的優(yōu)點(diǎn),在反應(yīng)器的設(shè)計(jì)上容易實(shí)現(xiàn)光氧化反應(yīng)進(jìn)行的充分性和高效性。
目前,光化學(xué)反應(yīng)在固體粉末狀反應(yīng)物方面的應(yīng)用研究相對(duì)較少,因?yàn)楣腆w粉末狀反應(yīng)物進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)時(shí),要受到紫外光的均勻照射才能充分反應(yīng),因此固體粉末狀反應(yīng)物必須處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),然后接受紫外光的照射才能使光化學(xué)反應(yīng)充分進(jìn)行。因此需要一種旋轉(zhuǎn)床光化學(xué)反應(yīng)器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種實(shí)驗(yàn)室用旋轉(zhuǎn)床光化學(xué)反應(yīng)器,其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理,適用于反應(yīng)物料的光化學(xué)反應(yīng),使反應(yīng)物料在旋轉(zhuǎn)床內(nèi)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),通過多個(gè)紫光燈對(duì)旋轉(zhuǎn)床內(nèi)的反應(yīng)物料均勻照射,并可在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前充入反應(yīng)氣體或惰性氣體,實(shí)驗(yàn)效果好,便于推廣使用。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種實(shí)驗(yàn)室用旋轉(zhuǎn)床光化學(xué)反應(yīng)器,包括反應(yīng)裝置和旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置,所述反應(yīng)裝置包括反應(yīng)箱和旋轉(zhuǎn)床,旋轉(zhuǎn)床包括石英玻璃制得的管體、第一連接管和第二連接管,第一連接管和第二連接管分別設(shè)置在管體的兩端,第一連接管端口設(shè)置有橡膠制得的第一連接管管塞,第二連接管端口設(shè)置有橡膠制得的第二連接管管塞,第一連接管管塞上設(shè)置有溫度計(jì)和導(dǎo)氣管,第二連接管管塞上設(shè)置有排氣管;反應(yīng)箱的兩端設(shè)置有可拆卸的第一反應(yīng)箱蓋和第二反應(yīng)箱蓋,第一反應(yīng)箱蓋上嵌有第一軸承,第二反應(yīng)箱蓋上嵌有第二軸承,第一軸承與所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置連接,第二軸承與第二連接管配合連接;在反應(yīng)箱內(nèi)壁均勻布設(shè)多個(gè)紫光燈。
本實(shí)用新型的特征還在于,進(jìn)一步的,所述第一連接管和第二連接管的直徑均小于管體的直徑,第一連接管和第二連接管與管體光滑過渡連接。
進(jìn)一步的,所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置包括電機(jī)、電機(jī)帶輪、皮帶和軸承帶輪,電機(jī)與電機(jī)帶輪連接,電機(jī)帶輪通過皮帶與軸承帶輪傳動(dòng)連接;軸承帶輪包括套在第一連接管上的空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸和帶輪,空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸外圈的一端與第一軸承的內(nèi)圈焊接,空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸外圈的另一端與帶輪的內(nèi)圈通過鍵配合連接,空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸的內(nèi)圈與第一連接管通過粘接膠固定連接。
進(jìn)一步的,所述導(dǎo)氣管和排氣管上均設(shè)置有管夾。
進(jìn)一步的,所述反應(yīng)箱的箱體上設(shè)置有滑動(dòng)視窗。
進(jìn)一步的,所述紫光燈和反應(yīng)管的長度相等。
進(jìn)一步的,所述反應(yīng)箱的底部設(shè)置有圓弧形的墊板,底板與墊板之間設(shè)有反應(yīng)箱支承板。
進(jìn)一步的,所述底板包括水平板和與水平板連接的斜側(cè)板,水平板與反應(yīng)箱支承板連接;所述實(shí)驗(yàn)室用旋轉(zhuǎn)床光化學(xué)反應(yīng)器還包括用于支撐水平板的移動(dòng)墊塊,移動(dòng)墊塊的橫截面為三角形,移動(dòng)墊塊的傾斜角度與斜側(cè)板的傾斜角度相同。
本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理,易實(shí)現(xiàn),使用操作方便。
2、本實(shí)用新型適用于固體粉末狀物質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng),通過電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)床旋轉(zhuǎn),可使固體粉末狀反應(yīng)物在旋轉(zhuǎn)床內(nèi)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并通過多個(gè)均勻布設(shè)的紫光燈對(duì)旋轉(zhuǎn)床內(nèi)的固體粉末狀反應(yīng)物均勻照射,不僅可用于固體有機(jī)污染物的光降解反應(yīng),也可用于固體原料的合成反應(yīng),以及固體原料的預(yù)處理光化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)均勻、充分、高效。
3、本實(shí)用新型可通過導(dǎo)氣管在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前向旋轉(zhuǎn)床內(nèi)充入氧氣,實(shí)現(xiàn)光-氧氧化反應(yīng),或在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前充入惰性氣體,實(shí)現(xiàn)無氧環(huán)境下的光化學(xué)反應(yīng)。
4、本實(shí)用新型可通過溫度計(jì)實(shí)時(shí)測量旋轉(zhuǎn)床內(nèi)的反應(yīng)溫度,方便實(shí)驗(yàn)人員監(jiān)控光化學(xué)反應(yīng)的溫度,并及時(shí)采取措施,有利于光化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行。
綜上所述,本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理,不僅可用于固體被污染物的光降解反應(yīng),也可用于固體粉末狀反應(yīng)物的合成反應(yīng),以及固體原料的預(yù)處理光化學(xué)反應(yīng),可使反應(yīng)物在旋轉(zhuǎn)床內(nèi)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),通過多個(gè)紫光燈對(duì)旋轉(zhuǎn)床內(nèi)的固體粉末狀反應(yīng)物均勻照射;可在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前充入反應(yīng)氣體或惰性氣體,實(shí)驗(yàn)效果好,便于推廣使用。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是圖1的俯視圖。
圖4是圖1中B處的放大圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中移動(dòng)墊塊的使用示意圖。
圖中,1.反應(yīng)箱,2.旋轉(zhuǎn)床,2-1.管體,2-2.第一連接管,2-3.第二連接管,3-1.第一反應(yīng)箱蓋,3-2.第二反應(yīng)箱蓋,4-1.第一軸承,4-2.第二軸承,5-1.第一連接管管塞,5-2.第二連接管管塞,6.溫度計(jì),7.導(dǎo)氣管,.8.排氣管,9.管夾,10.皮帶,11.電機(jī)帶輪,12.軸承帶輪,12-1.帶輪,12-2.空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸,13.電機(jī),14.墊板,15.反應(yīng)箱支承板,16.底板,16-1.水平板,16-2.斜側(cè)板,17.移動(dòng)墊塊,18.滑動(dòng)視窗,19.紫光燈,20.粘接膠,21.鍵。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu),如圖1-3所示,包括反應(yīng)裝置和旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置,反應(yīng)裝置包括反應(yīng)箱1和旋轉(zhuǎn)床2,旋轉(zhuǎn)床2包括管體2-1和設(shè)置在管體2-1兩端的第一連接管2-2和第二連接管2-3,第一連接管2-2的開口端設(shè)置有第一連接管管塞5-1,第二連接管2-3的開口端設(shè)置有第二連接管管塞5-2,第一連接管管塞5-1上設(shè)置有用于測量旋轉(zhuǎn)床2內(nèi)溫度的溫度計(jì)6和用于向旋轉(zhuǎn)床2內(nèi)通氣的導(dǎo)氣管7,第二連接管管塞5-2上設(shè)置有用于旋轉(zhuǎn)床2對(duì)外排氣的排氣管8,導(dǎo)氣管7和排氣管8上均設(shè)置有管夾9,管體2-1為石英玻璃管;反應(yīng)箱1的兩端連接有可拆卸的第一反應(yīng)箱蓋3-1和第二反應(yīng)箱蓋3-2,第一反應(yīng)箱蓋3-1上嵌有與旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置相連接的第一軸承4-1,第二反應(yīng)箱蓋3-2上嵌有與第二連接管2-3配合的第二軸承4-2,在反應(yīng)箱1內(nèi)壁均勻布設(shè)有多個(gè)紫光燈19,反應(yīng)箱1的箱體上設(shè)置有滑動(dòng)視窗18,反應(yīng)箱1的底部設(shè)置有底板16和反應(yīng)箱支承板15,反應(yīng)箱1底部和反應(yīng)箱支承板15之間設(shè)置有墊板14,底板16包括水平板16-1和與水平板16-1連接的斜側(cè)板16-2,反應(yīng)箱支承板15與水平板16-1連接。
旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置包括電機(jī)13、電機(jī)帶輪11、皮帶10和軸承帶輪12,電機(jī)帶輪11通過皮帶10與軸承帶輪12傳動(dòng)連接;軸承帶輪12包括套在第一連接管2-2上的空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2和帶輪12-1,空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2外圈的一端與帶輪12-1的內(nèi)圈傳動(dòng)連接,空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2外圈的另一端與第一軸承4-1的內(nèi)圈固定連接,空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2的內(nèi)圈與第一連接管2-2固定連接。
其中,管體2-1、第一連接管2-2和第二連接管2-3一體成型,第一連接管2-2和第二連接管2-3的直徑均小于管體2-1的直徑,且第一連接管2-2和第二連接管2-3均與管體2-1光滑過渡連接,可以約束反應(yīng)固體物質(zhì)在反應(yīng)管2-1范圍內(nèi),避免旋轉(zhuǎn)床2在翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中,反應(yīng)物料散落到第一連接管2-2、第二連接管2-3、第一連接管管塞5-1、第二連接管管塞5-2或?qū)夤?;此外,紫光燈19和反應(yīng)管2-1的長度相等,保證了反應(yīng)物料都在同樣紫外光強(qiáng)度下照射,保證了光照的均勻性。
如圖4所示,空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2的內(nèi)圈與第一連接管2-2通過粘接膠20固定連接;空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2外圈的一端與第一軸承4-1的內(nèi)圈焊接,空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2外圈的另一端與帶輪12-1的內(nèi)圈通過鍵21配合連接;鍵連接可以實(shí)現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力,進(jìn)行周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩,避免空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2與帶輪12-1發(fā)生相對(duì)滑動(dòng);平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便。
第一連接管管塞5-1上分別裝有溫度計(jì)6和導(dǎo)氣管7,第一連接管管塞5-1上裝有排氣管8,導(dǎo)氣管7和排氣管8上均設(shè)置有管夾9,起到密封效果,使得旋轉(zhuǎn)床2的管內(nèi)是一個(gè)密閉空間。
如圖5所示,本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu),還包括用于支撐水平板16-1的移動(dòng)墊塊17,移動(dòng)墊塊17的橫截面為三角形,移動(dòng)墊塊17的傾斜角度與斜側(cè)板16-2的傾斜角度相同。
本實(shí)用新型的使用過程:
用長柄藥匙將固體粉末狀反應(yīng)物裝入旋轉(zhuǎn)床2的管體2-1中,在第一連接管2-2的開口端塞上第一連接管管塞5-1,第一連接管管塞5-1上插溫度計(jì)6和導(dǎo)氣管7,在第二連接管2-3的開口端塞上第二連接管管塞5-2,第二連接管管塞5-2上插排氣管8;如果需要在光化學(xué)反應(yīng)前排除空氣或充入反應(yīng)氣體,通過導(dǎo)氣管7連接儲(chǔ)氣瓶,松開導(dǎo)氣管7和排氣管8上的管夾9,對(duì)旋轉(zhuǎn)床2內(nèi)充氣,空氣趕盡后或反應(yīng)氣體充入完畢后,用管夾9將導(dǎo)氣管7和排氣管8折疊夾緊。
然后接通電機(jī)13的電源,調(diào)整電機(jī)13的轉(zhuǎn)速,開啟紫光燈19,由于紫光燈19產(chǎn)生的紫外光只能透過石英玻璃,因此用于裝固體粉末狀反應(yīng)物的管體2-1為石英玻璃管,紫外光透過石英玻璃管照射在固體粉末狀反應(yīng)物上,光化學(xué)反應(yīng)開始。電機(jī)13轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)安裝在電機(jī)13輸出軸上的電機(jī)帶輪11轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)帶輪11帶動(dòng)皮帶10轉(zhuǎn)動(dòng),皮帶10帶動(dòng)帶輪12-1轉(zhuǎn)動(dòng),帶輪12-1帶動(dòng)空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2轉(zhuǎn)動(dòng),空芯轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2帶動(dòng)第一軸承4-1和第一連接管2-2轉(zhuǎn)動(dòng),通過管體2-1的轉(zhuǎn)動(dòng),第二軸承4-2和第二連接管2-3也隨之轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)床2的轉(zhuǎn)動(dòng),使光化學(xué)反應(yīng)均勻、充分、高效的進(jìn)行。
反應(yīng)過程中,實(shí)驗(yàn)人員可通過滑動(dòng)視窗18觀看反應(yīng)過程,可通過溫度計(jì)6,讀出旋轉(zhuǎn)床2內(nèi)的溫度,然后將滑動(dòng)視窗18拉開適當(dāng)?shù)拈_度,調(diào)節(jié)溫度。
反應(yīng)完成后,電機(jī)13和紫光燈19停止工作,拔掉第一連接管管塞5-1和第二連接管管塞5-2,去掉皮帶10,抬起底板16的水平板16-1,使斜側(cè)板16-2與水平面貼合,用移動(dòng)墊塊17墊起水平板16-1,使反應(yīng)箱1整體呈傾斜角度,用長柄藥匙和長柄軟毛刷移出固體粉末狀反應(yīng)物。然后在第二連接管2-3管口下方放置大燒杯,從第一連接管2-2管口,通過漏斗倒入蒸餾水沖洗,也可用長柄軟刷刷洗干凈。然后從第二連接管2-3管口吹熱風(fēng)干燥,為下次實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。
以上所述,僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例,并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制,凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。