CN209061112U - 光催化反应器、光催化反应器模块、入口模块和出口模块 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及光催化反应器、光催化反应器模块、入口模块和出口模块。光催化反应器(110)包括多个反应器盒或模块(111A‑111E)，该多个反应器盒或模块可以拼接在一起，以使这种反应器能够易于组装且随后例如为了修理、更换或修改而易于拆卸。模块化结构可以允许显著增加的量的催化剂设置在反应器内，或者不同和有区别的催化剂设置在反应器内，以提供多个和/或多阶段的处理方案。反应器盒或模块(111A‑111E)包括支承表面(118)和外壁(123)，支承表面用于可移动的光催化剂颗粒的层，其可以是定子，外壁从支承表面(118)围绕支承表面(118)的周边延伸。这些盒或模块(111A‑111E)可以配置、布置或适应于无限地与相邻的盒或模块(111A‑111E)堆叠，以用于无限制的应用和处理容积。
Description
本实用新型涉及使用颗粒或颗粒状光催化剂体的床来处理流体的光催化反应器，并且特别地涉及用于这些目的的改进的反应器。在本实用新型的一个实施方案中，提供了一种包括多个反应器盒或模块的模块化反应器。本实用新型的方面涉及反应器盒或模块，这些反应器盒或模块可以拼接在一起以构建光催化反应器或用于光催化反应器的反应室。
背景技术
催化反应器被工程化成使由其被设计用于的化学反应获得的产品的产率最大化。催化反应器通常具有含有催化剂和反应物的反应室。催化反应的速率可以通过传质(masstransfer)限制，并且因此受到与催化剂的活性位点(active site)接触的反应物分子的数量的限制。设计催化反应器时考虑的许多参数中有反应器的容积、温度和反应物的混合以及催化剂的分布和反应物与催化剂的活性位点之间的相互作用。
申请人先前的国际公开号WO2011/114164公开了一种光催化反应器 10，其图1A在本文中作为图1被重现，光催化反应器10包括流通式反应室(flow-through reactionchamber)12。在反应室12内设置有紫外线灯16，紫外线灯16纵向地和居中地安装在反应室12中。定子(stators)18围绕紫外线灯16，并且沿着反应室12的纵向轴线以规则的间隔在空间上隔开。每个定子18提供支承表面，光催化剂颗粒的层被设置在该支承表面上，并且每个定子18具有配置成在液体中引起湍流的叶片28和狭槽30，使得液体以圆形流动模式离开定子18。定子18和紫外线灯16的布置和间隔被选择成对设置在每个定子18上的光催化剂颗粒的层提供均匀且完全的照射。
尽管申请人的上述光催化反应器提供的效率被改进，但是本实用新型的至少一个方面的目的是提供一种反应器结构，该反应器结构能够进一步改进采用或包含这种结构的光催化反应器的性能。
本实用新型的实施方案可以例如允许显著增加量的催化剂设置在反应器内，或者允许不同的和有区别的催化剂设置在反应器内，并且可以使这种反应器能够易于组装和随后例如为了修理、更换或修改而易于拆卸。
通过阅读以下描述，本实用新型的另外的目标和目的将变得明显。
实用新型内容
根据本实用新型的第一方面，提供了一种改进的光催化反应器，该光催化反应器包括反应室，该反应室具有在反应室的纵向方向上移位的流体入口和流体出口，其中反应室包括至少一个反应器盒或模块，该至少一个反应器盒或模块包括支承表面和外壁，该支承表面用于可移动的光催化剂颗粒的层，该外壁从支承表面围绕支承表面的周边延伸。
本实用新型提供了具有模块化结构的光催化反应器，光催化反应器包括多个反应器盒或模块，以使反应器能够易于组装并且随后例如为了修理、更换或修改而易于拆卸。任何数量的盒或模块可以被配置、布置或适合于与相邻的盒或模块无限地堆叠，以用于无限制的应用和处理容积。反应器模块的外壁可以形成反应器的壳体，因此摒弃了对单独的壳体的需求。
最优选地，壁与支承表面一体地形成。替代地，外壁附接到支承表面。
优选地，支承表面由定子提供，该定子包括一个或更多个通道以允许流体流动穿过支承表面。优选地，一个或更多个通道重新引导流体流动穿过支承表面，以在由定子和外壁界定的盒或模块处理容积内产生湍流。
盒或模块处理容积可以界定改进的光催化反应器的各个反应池或子室。
反应器的盒或模块的外壁可以界定反应器处理容积的外边界。
最优选地，反应器盒或模块配置成与相邻的盒或模块堆叠。相邻的盒或模块可以类似于反应器盒或模块，或者可以包括入口盒或模块和/或出口盒或模块。优选地，反应器盒或模块的外壁包括在第一端部处的第一成形部分和在第二端部处的第二成形部分，第二成形部分被成形和/或设定尺寸成接纳相邻盒或模块的外壁的第一端部的第一成形部分和/或与相邻盒或模块的外壁的第一端部的第一成形部分一起定位。入口盒或模块和/或出口盒或模块的外壁可以具有成形部分，该成形部分在一个端部处对应于反应器盒或模块的外壁上的第一成形部分或第二成形部分。
成形部分可以是阶梯式的、键连接的和/或推入配合或干涉配合的。成形部分还可以包括密封件。阶梯可以界定限制相邻的反应器盒或模块之间的相对运动的肩部和/或提供密封和/或接合表面。
可以提供锁定机构，该锁定机构可配置成将反应器盒或模块固定到相邻的盒或模块。锁定机构可以包括一个或更多个闩锁。锁定机构可以将反应器盒或模块固定到相邻的反应器盒或模块和/或入口盒或模块和/或出口盒或模块。
可选地，反应器盒或模块包括内壁。反应器的一个或更多个内壁可以界定反应器处理容积的内边界。内壁还可以或者替代地界定照明容积的外边界，照明容积可以成形和/或设定尺寸成接纳可能能够至少部分照亮反应器处理容积的一个或更多个光源。优选地，照明容积纵向延伸穿过反应器。
内壁可以包括在第一端部处的第一成形部分和在第二端部处的第二成形部分，第二成形部分以类似于外壁的第一成形部分和第二成形部分的方式成形和/或设定尺寸成接纳相邻盒或模块的第一成形部分和/或与相邻盒或模块的第一成形部分一起定位。
可选地，反应器包括至少一个光源。光源可以是UV光源，并且可以例如包括一个或更多个UV发射荧光管、灯和/或LED。
光源可以位于反应器处理容积内，围绕或邻近反应器处理容积。优选地，光源位于照明容积内。
可选地，反应器包括入口盒或模块，入口盒或模块配置成接纳和/或定位至少一个反应器盒或模块中的一个。入口盒或模块可以包括流体入口，但是替代地，可以包括流体出口。可选地，反应器包括出口盒或模块，该出口盒或模块配置成被接纳和/或定位在至少一个反应器盒或模块中的一个上。出口盒或模块可以包括流体出口，但是替代地，可以包括流体入口。
入口盒或模块可以设置有用于使反应器处理容积内的流体充气的曝气装置。
优选地，反应器盒或模块的支承表面是圆形的。优选地，反应器盒或模块的外壁是圆柱形的。如果适当的话，优选地，反应器盒或模块的内壁是圆柱形的。因此，盒或模块处理容积可以是环形形状。可选地，内壁和外壁中的一个和/或两个(如适用的话)可以包括螺纹部分。
替代地，反应器盒或模块的支承表面可以是多边形的。例如，反应器盒或模块的支承表面可以是三角形、四边形、五边形或六边形。反应器盒或模块的支承表面可以包括任何形状。壁的形状优选地对应于支承表面或定子的形状。因此，反应器盒或模块可以包括顶部开口的棱柱(open-top prism)。
在本实用新型的优选实施方案中，反应器包括入口盒或模块、堆叠在入口盒或模块的顶部上的多个反应器盒或模块以及位于多个反应器盒或模块的顶部上的出口盒或模块，入口盒或模块包括流体入口并且出口盒或模块包括流体出口，多个反应器盒或模块中的每个包括设置在支承表面上的多个可移动的光催化剂颗粒，并且由定子提供的支承表面中的每个配置成重新引导流体流动以产生湍流。
从入口穿过反应器到出口的流体穿过由多个反应器盒或模块中的每个界定的多个处理容积，由定子产生的湍流用于夹带光催化剂颗粒，增加催化剂的迁移率(mobility)，并且由此增加能够与流体相互作用和/或暴露于UV光源的催化剂的表面积。
根据本实用新型的第二方面，提供了可用于根据第一方面的光催化反应器的光催化反应器盒或模块，该光催化反应器盒或模块包括支承表面和外壁，支承表面用于可移动的光催化剂颗粒的层，外壁从支承表面围绕支承表面的周边延伸，光催化反应器盒或模块被配置、布置或适合于与相邻的盒或模块堆叠。
相邻的盒或模块可以类似于光催化反应器盒或模块，或者可以包括入口盒或模块和/或出口盒或模块。
最优选地，外壁与支承表面一体地形成。替代地，外壁附接到支承表面。
优选地，支承表面由定子提供，其包括一个或更多个通道以允许流体流动穿过支承表面。优选地，一个或更多个通道重新引导流体流动穿过支承表面，以在由定子和外壁界定的盒或模块处理容积内产生湍流。
盒或模块处理容积可以界定其中包含反应器盒或模块的光催化反应器的各个反应池或子室。
优选地，反应器盒或模块的壁包括在第一端部处的第一成形部分和在第二端部处的第二成形部分，第二成形部分成形和/或设定尺寸成接纳相邻的盒或模块的第一成形部分和/或与相邻的盒或模块的第一成形部分一起定位。
成形部分可以是阶梯式的、键连接的和/或推入配合或干涉配合的。成形部分还可以包括密封件。阶梯可以界定限制相邻的反应器盒或模块之间的相对运动的肩部和/或提供密封和/或接合表面。
可选地，反应器盒或模块包括内壁。内壁还可以或者替代地界定照明容积，该照明容积成形和/或设定尺寸成接纳一个或更多个光源，该一个或更多个光源可能能够至少部分地照亮盒或模块处理容积。优选地，照明容积纵向地延伸穿过盒或模块。
内壁可以包括在第一端部处的第一成形部分和在第二端部处的第二成形部分，第二成形部分以类似于外壁的第一成形部分和第二成形部分的方式成形和/或设定尺寸成接纳相邻盒或模块的第一成形部分和/或与相邻盒或模块的第一成形部分一起定位。
可选地，反应器盒或模块包括至少一个光源。光源可以是UV光源，并且可以例如包括一个或更多个UV发射荧光管或灯或LED。
光源可以位于反应器处理容积内，围绕或邻近反应器处理容积。优选地，光源位于照明容积内。
优选地，反应器盒或模块的支承表面是圆形的。优选地，反应器盒或模块的外壁是圆柱形的。如果适当的话，优选地，反应器盒或模块的内壁是圆柱形的。因此，盒或模块处理容积可以是环形形状。可选地，内壁和外壁中的一个和/或两个(如适用的话)包括螺纹部分。
替代地，反应器盒或模块的支承表面是多边形的。例如，反应器盒或模块的支承表面可以是三角形、四边形、五边形或六边形。反应器盒或模块的支承表面可以包括任何形状。壁的形状优选地对应于支承表面或定子的形状。因此，反应器盒或模块可以包括顶部开口的棱柱。
在本实用新型的优选的实施方案中，反应器盒或模块包括设置在支承表面上的多个可移动的光催化剂颗粒，并且支承表面由定子提供，该定子配置成重新引导流体流动以产生湍流。
当流体穿过反应器盒或模块时，由定子产生的湍流用于夹带光催化剂颗粒，增加催化剂的迁移率，并且由此增加能够与流体相互作用和/或暴露于UV光源的催化剂的表面积。
本实用新型的第二方面的实施方案可以包括对应于本实用新型的第一方面的优选或可选特征的特征，或者反之亦然。
根据本实用新型的另外的方面，提供了光催化反应器、光催化反应器盒或模块、入口盒或模块或出口盒或模块，大体上如本文参考图2A和图 2B所描述的。
附图说明
现在将参考附图(相似的参考标记指示相似的特征)仅通过示例描述本实用新型的各种实施方案，其中：
图1呈现了根据现有技术的以透视图所示出的光催化反应器；
图2A呈现了以局部分解侧视图所示出的根据本实用新型的实施方案的光催化反应器；以及
图2B呈现了图2A中所图示的光催化反应器的对应的部分分解的透视图。
具体实施方式
注意，在上面的实用新型概述和下面的详细描述中，术语“盒”和“模块”是可互换使用的并且可以互换使用，以指代构成本实用新型的光催化反应器的模块化结构的各种模块。
本实用新型的实施方案仅作为示例在图2A和2B中示出，并且提供了优于现有技术的反应器的许多优点，具体地，通过提供模块化结构提供了优于现有技术的反应器的许多优点，该模块化结构有助于采用这种结构的光催化反应器的构造、维护、修改和定制。
可以看到光催化反应器110包括数个(在该情况下为五个)反应器盒或模块111A-111E。反应器盒或模块111A和111B以堆叠布置示出在入口盒或模块121的顶部，并且反应器盒或模块111C-E以隔开的布置示出成彼此竖直地对齐，并且与堆叠的反应器盒或模块111A和111B竖直地对齐。明显的是，任何数量的反应器盒或模块可以以这种方式堆叠以实现期望的尺寸、总处理容积或效果。
可以看到每个反应器盒或模块111包括围绕盒或模块111的周边延伸的外圆柱形壁114。可移动的光催化剂颗粒(未示出)的层可以被沉积在支承表面或定子118上，该支承表面或定子118是圆形的，并且因此壁114 是圆柱形的。在该特定示例中，壁114的高度使得堆叠的反应器盒或模块 (例如，111A和111B)的定子118之间的距离为大约50mm。成对的定子118之间的空间限定了由相应的外壁114界定的各个反应池或子室136。
当然，壁114可以具有不同和有区别的高度，以便在各个反应池或子室136内提供不同的处理容积。各个反应池或子室136可以配置用于不同的处理过程，例如通过提供不同和有区别的尺寸、形状、材料以及不同的和有区别的量的催化剂。因此，单个反应器可以配置成实现多个和/或多阶段的处理方案。来源于反应器的模块化构造的另外的优点是，反应器的模块化构造可以容易地扩大或减小尺寸，和/或各个盒或模块或盒或模块组可以根据需要(例如，为了维护、维修或更换)被换入和/或换出。
与现有的光催化剂反应器装置相比，模块化结构防止了光催化剂从一个反应池或子室136转移到另一个反应池或子室136，光催化剂从一个反应池或子室转移到另一个反应池或子室在将定子容纳在单独的连续的圆柱形壳体内的布置中是可能的。
模块化结构还防止未经处理或部分处理的流体绕过定子通道以及通过定子和单独的连续的圆柱形壳体之间的间隙从一个反应池或子室转移到另一反应池或子室。通过穿过这些间隙行进，流体可能不能被适当地处理，并且可能对由定子产生的湍流流动有负面影响，这可能降低反应器的总效率。
在该示例中，壁123与定子118一体地形成，并且因此可以在单个制造过程中形成，例如通过从模具铸造。当然，盒或模块111可以使用任何合适的过程制造，包括将壁123胶合或焊接到定子(例如，分别使用氰基丙烯酸酯粘合剂或加热)。定子中的狭槽130和/或叶片128(其可以被成形成在反应器处理容积内产生湍流条件)可以作为铸造工艺的一部分被形成，或者可以随后被机加工(例如，使用激光烧蚀或切割技术)。
反应器盒或模块111A-111E由聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)(其对可见/自然光是透明的)制成，从而允许观察在反应器110内发生的内容物和/或过程。替代地，可以使用任何其它合适的透明材料(例如，石英玻璃或硼硅酸盐玻璃)——相应地定制的盒或模块的制造方法。
为了有助于堆叠和对齐或定位反应器盒或模块111，壁114的下端部 (其在此示例中在定子118下方突出)提供了阶梯部分117，该阶梯部分 117被设定尺寸和成形成容纳下方的反应器盒或模块111的壁114的上端部处的相应的阶梯部分119。阶梯部分119的肩部提供止挡部以防止进一步的竖直运动。可以在该接口的区域中设置密封件(未示出)，但是可能是不必要的——例如，如果提供干涉配合或推入配合。壁114的上端部可以接触在上方(在适当处)的盒或模块的定子118的下表面，如参照盒或模块111A和111B所示出的。
在该示例性实施方案中，还提供了限定各个反应器池或子室136的内边界的圆柱形内壁115。此外，由于对齐的内壁115而穿过反应室提供的连续孔116可以接纳紫外线光源，例如UV灯或UV LED阵列，以照亮反应器110的内部。
内壁115可以以与由外壁114提供的阶梯部分117、119类似的方式设置有阶梯部分、肩部和类似物，以有助于堆叠和对齐反应器盒或模块111 或定位反应器盒或模块111。如果需要，可以在该区域中提供密封。
包括入口122和用于曝气的(可选的)扩散器134的入口盒或模块121 可以形成反应器110的下端部，并且包括出口124的出口盒或模块123可以形成反应器110的出口端部。这些盒或模块121、123具有对应的外壁 114和内壁115，它们分别与其附接的反应器盒或模块111A、111E堆叠和对齐或定位。穿过入口122进入反应器的流体在穿过出口124离开反应器之前向上穿过(在该示例中)五个分立的反应池或子室136行进。入口盒或模块121和/或出口盒或模块123的模块化特性提供了与反应器盒或模块 111的模块化特性相对应的优点，尤其是涉及改进反应器效率、易于构建、维修、维护和更换。
可选地，反应器盒或模块可以至少部分地由不透明材料制成，和/或可以用防止光进入反应室的材料涂覆。反应器盒或模块可以例如用反射材料涂覆在内表面上，该反射材料用于内部反射UV光以增强反应室内的催化剂材料的照明而有助于光催化过程。
此外，尽管上文将反应器盒或模块描述为横截面为圆形，但是如果其它反应器盒或模块能够堆叠(通常借助于相同的横截面形状)，它们当然可以是椭圆形、矩形或者甚至任何横截面形状。圆形横截面当然意味着相邻反应器盒或模块的接合表面可以是带螺纹的，以用于螺纹连接在一起。替代地，它们当然可以是键连接的，或者彼此推入配合或干涉配合。这同样适用于替代方案，例如多边形或不规则的横截面形状。
根据本实用新型的光催化反应器可以包括不同材料、不同尺寸、不同透明度(范围从透明到不透明)的多个反应器盒或模块，并且反应器盒或模块可以包含不同尺寸、形状、材料和数量的催化剂材料。以这种方式，各个反应器盒或模块(以及包含在其中的催化剂材料)可以针对特定应用而定制或适合于去除不同种类的污染物。因此，可以相对容易地在单个反应器内容纳数个处理阶段，并且处理阶段本身和/或处理阶段发生的顺序可以借助于反应器的模块化结构来方便地布置、重新排列和改变。
此外，因为单个盒或模块可以被移除，损坏的反应器或反应器部件的修理比已知的反应器***更容易，并且(如果适当的话)以减少的停机时间进行更换。此外，反应器可以无限地延伸或扩大，因为不需要通过将反应器***容纳在壳体内来实现外部限制——当反应器盒或模块的外部/外壁连接在一起时，壳体由反应器盒或模块的外部/外壁提供。
在使用中，可移动的光催化剂颗粒的层(未示出)将设置在每个定子 118的上表面上。流动穿过每个定子118的流体产生湍流，湍流用于将光催化剂颗粒夹带在流体流中，在这种情况下，它们可以与污染物相互作用并且跨越表面和/或围绕表面运动。光催化剂颗粒的跨越和/或围绕定子118 的表面的运动可以改进污染物从待处理的流体到光催化剂颗粒的表面的传质。如果被提供，运动还将通过UV源改进光催化剂颗粒的照射。
另外的益处可以是，光催化剂颗粒跨越定子118的表面的运动将对定子118和反应器的其它部分(例如，外壁114和内壁115)具有洗涤或清洗效果。类似地，光催化剂颗粒之间所产生的碰撞将对光催化剂颗粒本身具有洗涤或清洗效果。
本实用新型提供了一种光催化反应器，该光催化反应器包括多个反应器盒或模块，反应器盒或模块可以拼接在一起，以使这样的反应器能够易于组装并且随后例如为了修理、更换或修改而易于拆卸。模块化结构可以允许显著增加的量的催化剂设置在反应器内，或者允许不同的和有区别的催化剂设置在反应器内，从而提供多个和/或多阶段的处理方案。反应器盒或模块包括支承表面和外壁，支承表面用于可移动的光催化剂颗粒的层，其可以是定子，外壁从支承表面围绕支承表面的周边延伸。这些盒或模块可以被配置、布置或适应于无限地与相邻的盒或模块堆叠，以用于无限制的应用和处理容积。
在整个说明书中，除非上下文另有要求，术语“comprise(包括)”或“include(包含)”或变体(例如，“comprises(包括)”或“comprising(包括)”、“includes(包含)”或“including(包含)”)将被理解为隐含包含所陈述的整数或整数的组，但不排除任何其它的整数或整数的组。此外，在本文使用了诸如“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“水平”、“竖直”等相关术语，以表示它们适用于附图的方向和位置，并且将不被解释为将本实用新型及其特征限制成特定布置或定向。
例如，本文公开的反应器和/或反应器盒或模块被描述和图示为处于竖直定向，其中盒或模块以一个在另一个的顶部上堆叠(即，在竖直方向上延伸)。然而，还意图并且应容易地理解的是，反应器和/或反应器盒或模块可以水平定向，并且盒或模块可以以等效的方式以一个端部在另一个端部上堆叠(即，在水平方向上延伸)。
同样地，根据流体流动的方向，术语“入口”应被解释为也可以用作“出口”的开口，反之亦然。
本实用新型的前述描述已经被呈现用于图示和描述的目的，且并非意图是穷尽的或将本实用新型限制到所公开的精确形式。所述实施方案被选择并描述，以便最佳地解释本实用新型的原理及其实际应用，从而使本领域中的其他技术人员能够在各种实施方案中以及在适合于所设想的特定使用的各种修改的情况下最佳地利用本实用新型。因此，可以合并另外的修改或改进而不偏离如由所附权利要求限定的本实用新型的范围。
Claims (68)
1.一种光催化反应器，包括反应室和壳体，所述反应室具有在所述反应室的纵向方向上移位的流体入口和流体出口，其中所述反应室包括模块化结构，其中所述模块化结构包括至少一个反应器模块，所述至少一个反应器模块包括支承表面和外壁，所述支承表面用于可移动的光催化剂颗粒的层，所述外壁从所述支承表面围绕所述支承表面的周边延伸，其中所述壳体由所述至少一个反应器模块的所述外壁提供。
2.根据权利要求1所述的光催化反应器，其中，所述支承表面由定子提供，所述定子包括一个或更多个通道，以允许流体流动穿过所述支承表面。
3.根据权利要求2所述的光催化反应器，其中，所述一个或更多个通道重新引导流体流动穿过所述支承表面，以在由所述定子和所述外壁界定的处理容积内产生湍流。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的光催化反应器，其中，所述外壁与所述支承表面一体地形成。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的光催化反应器，其中，所述外壁附接到所述支承表面。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的光催化反应器，其中，所述模块化结构的所述至少一个反应器模块的所述外壁界定反应器处理容积的外边界。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块配置成与所述模块化结构的相邻模块堆叠。
8.根据权利要求7所述的光催化反应器，其中，所述相邻模块包括至少一个反应器模块。
9.根据权利要求7所述的光催化反应器，其中，所述相邻模块包括入口模块，所述入口模块包括对应于所述至少一个反应器模块的所述外壁的外壁，并且还包括所述流体入口，以允许流体进入所述光催化反应器。
10.根据权利要求7所述的光催化反应器，其中，所述相邻模块包括出口模块，所述出口模块包括对应于所述至少一个反应器模块的所述外壁的外壁，并且还包括所述流体出口，以允许流体离开所述光催化反应器。
11.根据权利要求1-3和8-10中任一项所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的所述外壁包括在第一端部处的第一成形部分和在第二端部处的第二成形部分，所述第二成形部分被成形和/或设定尺寸成接纳相邻模块的所述外壁的第一端部的所述第一成形部分和/或与相邻模块的所述外壁的第一端部的所述第一成形部分一起定位。
12.根据权利要求11所述的光催化反应器，其中，入口模块和/或出口模块的外壁具有成形部分，所述入口模块和/或出口模块的所述外壁的所述成形部分在一个端部处对应于所述至少一个反应器模块的所述外壁上的所述第一成形部分或所述第二成形部分。
13.根据权利要求12所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的所述外壁的所述第一成形部分和/或所述第二成形部分、和/或所述入口模块和/或出口模块的所述外壁的所述成形部分是阶梯式的、键连接的和/或推入配合或干涉配合的。
14.根据权利要求12或13所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的所述外壁的所述第一成形部分和/或所述第二成形部分、和/或所述入口模块和/或出口模块的所述外壁的所述成形部分还包括密封件。
15.根据权利要求11所述的光催化反应器，其中，所述第一成形部分或所述第二成形部分包括界定肩部的阶梯，所述肩部限制所述至少一个反应器模块和相邻模块之间的相对运动。
16.根据权利要求15所述的光催化反应器，其中，所述阶梯提供密封和/或接合表面。
17.根据权利要求1-3、8-10、12-13和15-16中任一项所述的光催化反应器，还包括锁定机构，所述锁定机构配置成将所述至少一个反应器模块固定到相邻模块。
18.根据权利要求17所述的光催化反应器，其中，所述锁定机构包括一个或更多个闩锁。
19.根据权利要求17所述的光催化反应器，其中，所述锁定机构将所述至少一个反应器模块固定到相邻的反应器模块和/或入口模块和/或出口模块。
20.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16和18-19中任一项所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块包括内壁。
21.根据权利要求20所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的所述内壁界定反应器处理容积的内边界。
22.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19和21中任一项所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的内壁界定照明容积的外边界，所述照明容积被成形和/或设定尺寸成接纳一个或更多个光源，所述一个或更多个光源能够至少部分地照亮反应器处理容积。
23.根据权利要求22所述的光催化反应器，其中，所述照明容积纵向地延伸穿过所述光催化反应器。
24.根据权利要求20所述的光催化反应器，其中，所述内壁包括在第一端部处的第一成形部分和在第二端部处的第二成形部分，所述内壁的所述第二成形部分被成形和/或设定尺寸成以类似于所述外壁的第一成形部分和第二成形部分的方式接纳相邻模块的内壁的第一成形部分和/或与相邻模块的内壁的第一成形部分一起定位。
25.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23和24中任一项所述的光催化反应器，其中，所述光催化反应器包括至少一个光源。
26.根据权利要求25所述的光催化反应器，其中，所述光源是UV光源。
27.根据权利要求26所述的光催化反应器，其中，所述UV光源包括一个或更多个UV发射荧光管、灯和/或LED。
28.根据权利要求25所述的光催化反应器，其中，所述光源位于反应器处理容积内，围绕或邻近反应器处理容积。
29.根据权利要求28所述的光催化反应器，其中，所述光源位于照明容积内。
30.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23-24和26-29中任一项所述的光催化反应器，包括入口模块，所述入口模块配置成接纳和/或定位所述至少一个反应器模块中的一个。
31.根据权利要求30所述的光催化反应器，其中，所述入口模块包括流体入口。
32.根据权利要求30所述的光催化反应器，其中，所述入口模块包括流体出口。
33.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23-24、26-29和31-32中任一项所述的光催化反应器，包括出口模块，所述出口模块配置成被接纳和/或定位在所述至少一个反应器模块中的一个上。
34.根据权利要求33所述的光催化反应器，其中，所述出口模块包括所述流体出口。
35.根据权利要求33所述的光催化反应器，其中，所述出口模块包括所述流体入口。
36.根据权利要求30所述的光催化反应器，其中，所述入口模块包括曝气装置，用于在反应器处理容积内使流体充气。
37.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23-24、26-29、31-32和34-36中任一项所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的所述支承表面是圆形的。
38.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23-24、26-29、31-32和34-36中任一项所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的所述外壁是圆柱形的。
39.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23-24、26-29、31-32和34-36中任一项所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的内壁是圆柱形的。
40.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23-24、26-29、31-32和34-36中任一项所述的光催化反应器，其中，处理容积包括环形形状。
41.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23-24、26-29、31-32和34-36中任一项所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的所述外壁包括螺纹部分。
42.根据权利要求41所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的对应的内壁包括螺纹部分。
43.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23-24、26-29、31-32和34-36中任一项所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块的所述支承表面是多边形的。
44.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23-24、26-29、31-32、34-36和42中任一项所述的光催化反应器，其中，所述外壁的形状对应于所述支承表面或定子的形状。
45.根据权利要求1-3、8-10、12-13、15-16、18-19、21、23-24、26-29、31-32、34-36和42中任一项所述的光催化反应器，其中，所述至少一个反应器模块包括顶部开口的棱柱。
46.根据权利要求1所述的光催化反应器，其中，所述光催化反应器包括入口模块、堆叠在所述入口模块的顶部的多个反应器模块以及位于所述多个反应器模块的顶部的出口模块，所述入口模块包括所述流体入口并且所述出口模块包括所述流体出口，所述多个反应器模块中的每个包括设置在所述支承表面上的多个可移动的光催化剂颗粒，并且由定子提供的所述支承表面中的每个配置成重新引导流体流动以产生湍流。
47.根据权利要求46所述的光催化反应器，其中，多个处理容积由所述多个反应器模块界定，由每个反应器模块的定子产生的湍流用于夹带光催化剂颗粒，增加催化剂的迁移率，并且由此增加能够与流体相互作用和/或暴露于UV光源的催化剂的表面积。
48.一种用于根据权利要求1-47中任一项所述的光催化反应器的光催化反应器模块，所述光催化反应器模块包括支承表面和外壁，所述支承表面用于可移动的光催化剂颗粒的层，所述外壁从所述支承表面围绕所述支承表面的周边延伸，所述光催化反应器模块被配置、布置或适于与相邻模块堆叠。
49.根据权利要求48的光催化反应器模块，其中，所述相邻模块包括相同的光催化反应器模块。
50.根据权利要求48或49所述的光催化反应器模块，其中，所述相邻模块包括入口模块和/或出口模块，所述入口模块包括流体入口，所述出口模块包括流体出口。
51.根据权利要求48或49所述的光催化反应器模块，其中，所述外壁与所述支承表面一体地形成。
52.根据权利要求48或49所述的光催化反应器模块，其中，所述外壁附接到所述支承表面。
53.根据权利要求48或49所述的光催化反应器模块，其中，所述支承表面由定子提供，所述定子包括一个或更多个通道以允许流体流动穿过所述支承表面。
54.根据权利要求53所述的光催化反应器模块，其中，所述一个或更多个通道重新引导流体流动穿过所述支承表面，以在由所述定子和所述外壁界定的模块处理容积内产生湍流。
55.根据权利要求48、49或54所述的光催化反应器模块，其中，所述光催化反应器模块的所述外壁包括在第一端部处的第一成形部分和在第二端部处的第二成形部分，所述第二成形部分被成形和/或设定尺寸成接纳相邻反应器模块的所述第一成形部分和/或与相邻反应器模块的所述第一成形部分一起定位。
56.根据权利要求48、49或54所述的光催化反应器模块，其中，所述光催化反应器模块包括内壁。
57.根据权利要求56所述的光催化反应器模块，其中，所述内壁界定照明容积，所述照明容积被成形和/或设定尺寸成接纳能够至少部分照亮模块处理容积的一个或更多个光源。
58.根据权利要求57所述的光催化反应器模块，其中，所述照明容积纵向地延伸穿过所述光催化反应器模块。
59.根据权利要求56所述的光催化反应器模块，其中，所述内壁包括在第一端部处的第一成形部分和在第二端部处的第二成形部分，所述内壁的所述第二成形部分被成形和/或设定尺寸成以类似于所述外壁的第一成形部分和第二成形部分的方式接纳相邻模块的内壁的第一成形部分和/或与相邻模块的内壁的第一成形部分一起定位。
60.根据权利要求48-49、54和57-59中任一项所述的光催化反应器模块，其中，所述光催化反应器模块包括至少一个UV光源，所述至少一个UV光源包括一个或更多个UV发射荧光管或灯或LED。
61.根据权利要求48-49、54和57-59中任一项所述的光催化反应器模块，其中，所述光催化反应器模块的所述支承表面是圆形的。
62.根据权利要求48-49、54和57-59中任一项所述的光催化反应器模块，其中，所述光催化反应器模块的所述外壁是圆柱形的。
63.根据权利要求48-49、54和57-59中任一项所述的光催化反应器模块，其中所述光催化反应器模块的内壁是圆柱形的。
64.根据权利要求48-49、54和57-59中任一项所述的光催化反应器模块，其中，模块处理容积是环形形状。
65.根据权利要求48-49、54和57-59中任一项所述的光催化反应器模块，其中，所述外壁和/或内壁包括螺纹部分。
66.根据权利要求48所述的光催化反应器模块，其中，所述光催化反应器模块包括设置在所述支承表面上的多个可移动的光催化剂颗粒，并且所述支承表面由定子提供，所述定子配置成重新引导流体流动以产生湍流。
67.一种入口模块，其用于根据权利要求1-47中任一项所述的光催化反应器或用于根据权利要求48-66中任一项所述的光催化反应器模块。
68.一种出口模块，其用于根据权利要求1-47中任一项所述的光催化反应器或用于根据权利要求48-66中任一项所述的光催化反应器模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20190705 Termination date: 20210129 |