TiO2光催化还原制备芳胺化合物及废水降解一体化系统

摘要

本发明提供一种TiO₂光催化还原制备芳胺化合物及废水降解一体化系统，包括TiO₂光催化还原硝基化合物系统、TiO₂光催化降解废水系统和TiO₂催化剂再生系统。TiO₂光催化还原硝基化合物系统，利用TiO₂光诱导激发所生成的光生电子的强还原性将硝基化合物还原制备芳胺化合物，并利用溶剂回收装置回收反应溶剂；TiO₂光催化降解废水系统，利用TiO₂ 光诱导激发的空穴的强氧化性氧化降解处理还原制备工艺所产生的废水；TiO₂催化剂再生系统，将经催化剂分离装置分离所得的TiO₂催化剂进行活化再生,实现TiO₂催化剂的回收利用。有益效果是用同一种TiO₂催化剂实现硝基化合物的光催化还原和含硝基化合物废水的光催化降解，实现了TiO₂催化剂的多功能化，实现了光催化有机合成和废水降解的一体化。

主权项

一种TiO₂光催化还原制备芳胺化合物及废水降解一体化系统，该系统包括有TiO₂光催化还原硝基化合物系统、TiO₂催化剂再生系统和TiO₂光催化降解废水系统；所述TiO₂光催化还原硝基化合物系统（1）包括有依次连接的第一光催化反应器（4）、第一TiO₂分离装置（5）、溶剂回收装置（6）、芳胺化合物提纯装置（8）；所述第一光催化反应器（4）与溶剂回收装置（6）之间通过小分子有机溶剂回收管路（7）相连，通过回收管路可再利用溶剂回收装置（6）分离回收得到的小分子有机溶剂；第一TiO₂分离装置（5）同时通过一条反向连接管路与第一光催化反应器（4）相连，通过反向连接管路可直接回收再利用经第一TiO₂分离装置（5）分离得到的分离的TiO₂催化剂，继续进行催化反应，所述硝基化合物为硝基苯及硝基苯衍生物；所述TiO₂光催化降解废水系统（2）包括有依次连接的第二光催化反应器（10）和第二TiO₂分离装置（11）；所述第二TiO₂分离装置（11）通过一条反向连接管路与第二光催化反应器（10）相连，通过反向连接管路可直接回收再利用经第二TiO₂分离装置（11）分离得到的分离的TiO₂催化剂，继续进行催化降解反应；所述TiO₂催化剂再生系统（3）包括有依次连接的恒温干燥箱（13）和TiO₂高温活化装置（14）；所述恒温干燥箱（13）通过连接管道与第一TiO₂分离装置（5）和第二TiO₂分离（11）装置相连，用于收集干燥两个分离装置分离得到的分离的TiO₂催化剂，之后通过连接管路进入TiO₂高温活化装置（14）；TiO₂高温活化装置（14）通过连接管路分别与第一光催化反应器（4）和第二光催化反应器（10）相连，高温活化后的TiO₂催化剂再通过管路分别进入两个光催化反应器中继续进行催化还原反应和催化降解反应；第一TiO₂分离装置（5）通过另一条连接管路与TiO₂催化剂再生系统（3）中的恒温干燥箱（13）相连，可使分离的TiO₂催化剂干燥后，通过连接管路进入高温活化装置（14）中再生活化，活化后TiO₂催化剂通过连接管路进入第一光催化反应器（4）中继续进行催化反应；第二TiO₂分离装置（11）通过另一条连接管路与TiO₂催化剂再生系统（3）中的恒温干燥箱（13）相连，可使分离的TiO₂催化剂干燥后，通过连接管路进入高温活化装置（14）中再生活化，活化后TiO₂催化剂通过连接管路进入第二光催化反应器（10）中继续进行催化反应；所述TiO₂光催化还原硝基化合物系统和TiO₂光催化降解废水系统中所用TiO₂为同一种催化剂。