تابش خورشیدی

– طراحی دستگاه‌های تشعشع راکتور شامل آینه‌ها، باز‌تابنده‌ها و دریچه‌ها و مواد ساخت اینها، شکل، ابعاد و روش تمیز کردن آنها.
1-25-1. انواع راکتور‌های فوتوکاتالیستی :
راکتورهای فوتوکاتالیستی میتوانند بر حسب مشخصه‌های طراحی‌یشان دسته‌بندی شوند :
a) حالت فوتوکاتالیست
فوتوکاتالیست هم میتواند سوسپانسیون شود و هم میتواند به یک نگهدارنده بچسبد.
الف) راکتورهای فوتوکاتالیستی Slurry
در راکتورهای Slurry ذرات کاتالیست به طور آزادانه در فاز مایع پراکنده میشوند و نتیجتاً فوتوکاتالیست به طور کامل با فاز مایع متحرک یکی میشود.
ب) راکتورهای فوتوکاتالیستی با فوتوکاتالیست تثبیت شده (Immobilized)
در راکتور کاتالیستی تثبیت شده کاتالیست به یک نگهدارندۀ ثابت (Support) که در فاز ساکن پراکنده شده است، محکم میشود.
b) نوع تابش
نحوۀ تشعشع یک امر مهم در طراحی راکتورهای فوتوکاتالیستی می‌باشد. راکتورها میتوانند با استفاده از موارد زیر مورد تشعشع واقع شوند :
الف) لامپ‌های چند رنگ UV
ب) تابش خورشیدی
راکتورهای فوتوکاتالیستی همچنین می‌توانند از نور خورشید نیرو بگیرند. به طوری که 5-4٪ از طول موج‌های طیف خورشیدی می‌تواند TiO2 را برانگیخته کند.
c) موقعیت منبع تشعشع
مکان لامپ یا منبع تابش یک خصوصیت متمایزکنندۀ راکتور فوتوکاتالیستی است. وضعیت لامپ پیکربندی‌های مختلفی را معین می‌کند :
الف) راکتورهای با یک منبع نوری غوطهور
در راکتورهای با منبع غوطهور لامپ در داخل واحد قرار داده می‌شود.
ب) راکتورهای با یک منبع نوری خارجی
راکتورهای فوتوکاتالیستی با منبع خارجی دارای لامپ‌هایی هستند که در بیرون از ظرف راکتور قرار گرفته‏اند.
ج) راکتورهای با منابع نوری توزیع شده
در راکتورهای توزیع شده، تشعشع توسط وسایل نوری همانند بازتابنده‌ها یا هدایت‌کنندههای نوری از منبع به راکتور انتقال داده می‌شود ]47[.
1-25-2. راکتورهایTiO2 Slurry :
بیشترین راکتورهای فوتوکاتالیستی که متداولاً برای تصفیۀ آب مورد استفاده قرار می‌گیرند از انواع
Well-mixed Slurry میباشند. سیستمهای Slurry بیشترین فعالیت فوتوکاتالیستی را در مقایسه با راکتورهای فوتوکاتالیستی با فوتوکاتالیست تثبیت شده از خود نشان دادهاند ]45و54[. سیستمهای Slurry نیازمند جداسازی ذرات ریز زیرمیکرون TiO2 از سوسپانسیون شیرابۀ تصفیه شده میباشد. مراحل جداسازی، فرآیند تصفیه را پیچیده می‌کند و رویکرد مقرون به صرفۀ زیست تخریبپذیری راکتورهای Slurry را کاهش می‌دهد. تکنیک‌های مختلفی پیشنهاد شده‌اند که شامل فراسانتریفیوژ (Ultra-Centrifuge) پرهزینه و تهنشینی ذرات در مدت یک شبانه‌روز که کم‌ هزینه است، می‌باشد. دو تکنیک فرعی با هزینۀ متوسط نیز مطرح شده است : فرافیلتراسیون (Ultra–filtration) با استفاده از یک غشاء فیبری توخالی ]67و68[. و لخته‌سازی(Coagulation) با فروسولفات (سولفات آهن) یا آلومینیوم کلراید.

                                                    .