Photoreacteur à quartz pour la dégradation photocatalytique des eaux usées - Amy

Contexte du projet

La photocatalyse induite par les UV est très sensible à la transmission des UV. Le verre borosilicaté absorbe fortement les UV en dessous de 300 nm, ce qui entraîne une faible efficacité de réaction et une faible répétabilité. Un institut de recherche a requis un photoreacteur à double enveloppe en quartz pour des tests de dégradation du bleu de méthylène à l'échelle du laboratoire, en vue d'une mise à l'échelle ultérieure en flux continu.

Exigences du client

• Matériau : quartz fondu de qualité UV
• Volume : 500 mL, structure de refroidissement à double enveloppe avec puits central pour lampe
• Application : dégradation photocatalytique du bleu de méthylène par TiO₂ sous UV à 254 nm
• Spécifications : transmission UV ≥92%, résistant aux acides et aux solvants, pas de jaunissement sous irradiation UV prolongée

Conception et résultats des tests

Le réacteur a adopté du quartz de haute pureté pour la chambre de réaction et la double enveloppe de refroidissement. Dans des conditions identiques :

• Photoreacteur en quartz : dégradation de 96,2 % en 60 min, RSD<3 % pour les tests parallèles.
• Réacteur en verre borosilicaté : seulement 68,7 % de dégradation, faible répétabilité.

  Un test continu de 120 h a montré une perte de transmission mineure, pas de jaunissement ni de fuite.

Conclusion

Le quartz de qualité UV garantit une pénétration élevée des UV et un champ lumineux stable, éliminant les erreurs de test induites par le matériau. Cette conception peut être mise à l'échelle dans des photoreacteurs tubulaires continus en quartz pour le traitement des eaux usées, la synthèse photochimique, la production d'hydrogène photocatalytique et la réduction du CO₂.