Fotoreattore al quarzo per le acque reflue fotocatalistiche Degradatio-Amy

Contesto del progetto

La fotocatalisi guidata dai raggi UV è altamente sensibile alla trasmissione UV. Il vetro borosilicato assorbe fortemente gli UV al di sotto dei 300 nm, portando a bassa efficienza di reazione e scarsa ripetibilità. Un istituto di ricerca ha richiesto un fotoreattore incamiciato in quarzo per test di degradazione del blu di metilene su scala di laboratorio, per un successivo aumento di scala a flusso continuo.

Requisiti del cliente

• Materiale: quarzo fuso di grado UV
• Volume: 500 mL, struttura a doppio incamiciamento per raffreddamento con pozzo centrale per lampada
• Applicazione: degradazione fotocatalitica del blu di metilene con TiO₂ sotto UV a 254 nm
• Specifiche: trasmissione UV ≥92%, resistente ad acidi e solventi, nessun ingiallimento sotto irradiazione UV prolungata

Risultati di progettazione e test

Il reattore ha adottato quarzo ad alta purezza per la camera di reazione e la camicia di raffreddamento. In condizioni identiche:

• Fotoreattore in quarzo: degradazione del 96,2% in 60 min, RSD <3% per test paralleli.
• Reattore in vetro borosilicato: solo 68,7% di degradazione, scarsa ripetibilità.

  Test continuo a lungo termine di 120 ore ha mostrato una minima perdita di trasmissione, nessun ingiallimento o perdita.

Conclusione

Il quarzo di grado UV garantisce un'elevata penetrazione UV e un campo luminoso stabile, eliminando errori di test indotti dal materiale. Questo design può essere ampliato in fotoreattori tubolari continui in quarzo per il trattamento delle acque reflue, la sintesi fotochimica, la produzione fotocatalitica di H₂ e la riduzione di CO₂.