一种连续流光化学反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种连续流光化学反应器，其包括用于进行光化学反应的反应室、对反应室进行温度控制的温度控制室和对光源进行调控的光源控制室，其中，所述反应室包括壳体以及位于壳体内部的反应器模块，反应器模块包括光化学反应单元、设置在光化学反应单元外侧的光源模块、光源散热模块和反应剂温控模块。其中，所述反应器模块包括依次堆叠设置的反应仓平板、石英玻璃板、石英板固定盖板、光源板。所述连续流光化学反应器不仅可实现全紫外波段及可见光波段的所有范围光化学反应，且结构紧凑，体积小巧，密封性能好，还具有产物收率高、产量大，使用寿命长、维护便捷、温度及反应过程高度可控的优点，适合工业化应用，符合绿色化工制药需求。

A Continuous Flow Photochemical Reactor

【技术实现步骤摘要】
一种连续流光化学反应器
本专利技术涉及光化学反应领域，尤其涉及一种连续流光化学反应器。
技术介绍
自从人们发现植物在光合作用下利用太阳光能进行糖类合成，以及光能合成菌的光能合成方式的研究，逐渐引起人们对光化学反应的研究热度。目前，随着科技的快速发展，光化学已被研究应用于环境保护工程，用以进行污染物降解的研究，光化学反应也逐渐被应用于化工和医药合成领域的研究。但是，现有光化学反应装置采用的汞灯，不仅含重金属水银，污染大，不环保，且功率大，发热大，光源杂波多，非目标波段光源的过滤难度大、成本高，光化学反应的反应类型受光源的波长影响很大，在上述汞灯(或者存在较多非目标波长光的其他光源)的作用下，光化学反应副反应多，反应方向和反应产物的种类难以受到人为控制。因此，现有技术还有待进一步发展。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种副反应少、目标产物产量高、能实现工业化生产的连续流光化学反应器，以解决目前已有光化学反应装置的副反应多、产物产量低、成本高、难以实现工业化生产的问题。本专利技术提供了以下技术方案：一种连续流光化学反应器，其包括用于进行光化学反应的反应室、对反应室进行温度控制的温度控制室和对光源进行调控的光源控制室，其中，所述反应室包括壳体以及位于壳体内部的反应器模块，反应器模块包括光化学反应单元、设置在光化学反应单元外侧的光源模块、光源散热模块和反应剂温控模块。可选地，反应器模块包括依次堆叠设置的反应仓平板、石英玻璃板、石英板固定盖板、光源板；光化学反应单元，包括堆叠设置的反应仓平板和石英玻璃板、石英板固定盖板，通过反应仓平板朝向光源板的上表面之上或之内的轮廓限定出反应剂流道，反应仓平板与石英玻璃板之间通过夹设的密封圈进行密封；石英板固定盖板朝向石英玻璃板的表面设置与石英玻璃板规格匹配的第一定位槽。光源模块，包括光源板；光源板上排列设置多列半导体光源，石英板固定盖板上对应每列半导体光源贯穿设置多条平行的光照通道；可选地，反应仓平板的反应剂流道包括多条对应每列半导体光源平行设置的第一流道，相邻第一流道通过第二流道进行串联，第二流道埋设于反应仓主板内部，第二流道的两端分别连通相邻两第一流道的末端底部开口；所述密封圈环绕一条或多条邻近第一流道设置。可选地，石英玻璃板为多块设置，每块石英玻璃板的面积足以覆盖一条或多条第一流道及其周边密封圈。可选地，光源板的外侧设有光源板定位板，光源板定位板朝向光源板的表面设有与光源板匹配的第二定位槽，其远离光源板的表面设有供冷却液流通的冷却流道；反应仓平板的下表面上设有换热流道；反应仓平板和光源板定位板的外侧分别设有下盖板和上盖板，下盖板与反应仓平板之间通过夹设的密封圈或者密封垫进行密封，上盖板与光源板定位板之间通过夹设的密封圈或者密封垫进行密封。可选地，所述光源板定位板、光源板与石英板固定盖之间夹设隔热胶垫，隔热胶垫面积不小于光源板定位板、光源板与石英板固定盖板的接触面积。可选地，所述温度控制室包括：反应剂温控单元，通过调控换热流道中流体的温度对反应剂温度进行调节；光源制冷单元，通过调节冷却流道中冷却液的温度对光源板进行降温控制；上述反应剂温控单元和光源制冷单元采用压缩机加换热器的换热机组进行温度调节。可选地，所述连续流光化学反应器还包括总供电控制单元和温度压力检测控制模块；光化学反应单元内设置对反应剂监测的温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器与温度压力检测控制模块进行电连接；所述温度压力检测控制模块包括温度压力控制单元、与温度压力控制单元进行控制连接的温度压力显示单元、温度压力监测单元、温度压力自动调节单元和温度压力报警单元。可选地，所述反应器模块为多个且并联或串联设置，反应器模块的外壁包被保温棉层，反应室壳体为密封设置的箱体。本专利技术的连续流光化学反应器的有益效果：1、通过将光源模块和光化学反应单元进行一体化设置，不仅缩小装置体积，使其结构更紧凑，并且流道的密封性能得到极大的提高。通过使光源板上的光源被隔绝在石英板固定盖板的光照通道与石英玻璃板限定的密封空间里，不仅避免光源外泄，集中光源，提高反应液对光源的利用率；并且，避免外界空气进入内部在石英玻璃板上结霜，影响光源的正常工作。2、反应器模块各组成部分由螺栓统一固定，结构紧凑，承压能力强，同时便于拆卸、清洗、及部件更换维护便捷，同时可实现标准化，根据生产需要并联或串联更多相同结构的反应器，提高产量；工作方式上，通过调节各组反应器模块的反应剂进出口的调节阀门，实现单组反应器模块工作或多组反应器模块同时工作的不同工作方式。3、第二流道的隐藏设置、第一流道在反应仓平板表面的独立设置及密封圈的配合，极大地提高了反应剂流道的工作的密封性能，避免了流道拐弯处密封难度大、易泄露的问题。上述流道设置与分体设置的多块石英玻璃板的配合，不仅提高流道密封性能，还大幅度地提高了石英玻璃板的承压性能，利于大幅度地提高工作时反应剂单位时间内的流量，从而达到提高化学反应器的产物产量和生产效率的效果。4、连续光化学反应系统，由反应室(反应器模块)、总供电控制单元、进料泵、储料容器、收料容器、反应剂温控单元、光源制冷单元、温度压力监测控制模块、及反应室密闭箱组成循环密闭承压系统，实现连续流工业化光化学反应的安全生产。5、通过温度压力监测控制模块，实现对光化学反应单元内的反应剂流道的温度和压力进行实时显示、监控，便于进行对光化学反应条件进行及时调节，利于反应进行；当监测到反应器中出现超温、超压、反应剂泄露等情况时，温度压力报警单元进行报警和断电处理，对光化学反应过程中出现的意外状况起到实时监控和及时反应的作用，安全性高。6、可实现全紫外波段及可见光波段的所有范围光化学反应，同时体积小、收率高、产量大、寿命长、维护便捷、温度及反应过程高度可控，安全环保低耗能，适合工业化量产，符合绿色化工制药特性。与目前市面比较常用的传统汞灯光源光化学反应器相比，本专利技术精准波长，根据需要可设定并选择任一单一波段，产物选择性好，无杂波，副反应少，纯度高，收率高，无需滤波。附图说明图1为本专利技术实施例1中反应器模块的结构爆炸示意图；图2为本专利技术实施例1中反应器模块的剖面示意图；图3为本专利技术实施例1中反应器模块的反应仓平板上的流道布局示意图；图4为本专利技术实施例1中光源板的光源布局示意图；图5为本专利技术实施例1中石英板固定盖板的结构示意图；图6为本专利技术实施例1中连续流光化学反应器的总体结构示意图；其中：1反应室、2反应器模块、21下盖板、22上盖板、23密封垫、4光化学反应单元、反41应仓平板、42石英玻璃板、411反应剂流道、4111第一流道、第4112二流道、412密封圈、414换热流道；5光源模块、51光源板、511半导体光源；52石英板固定盖板、521光照通道、522第一定位槽、53隔热胶垫、531通孔、光61源板定位板、611第二定位槽、612冷却流道、7总供电控制单元、8温度压力检测控制模块、91反应剂温控单元、92光源制冷单元、101进料泵、102储料容器、103收料容器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续流光化学反应器，其特征在于，包括用于进行光化学反应的反应室(1)、对反应室(1)进行温度控制的温度控制室和对光源进行调控的光源控制室，其中，所述反应室(1)包括壳体以及位于壳体内部的反应器模块(2)，反应器模块包括光化学反应单元(4)、设置在光化学反应单元外侧的光源模块(5)、光源散热模块和反应剂温控模块。

【技术特征摘要】
2018.07.09 CN 20181074246481.一种连续流光化学反应器，其特征在于，包括用于进行光化学反应的反应室(1)、对反应室(1)进行温度控制的温度控制室和对光源进行调控的光源控制室，其中，所述反应室(1)包括壳体以及位于壳体内部的反应器模块(2)，反应器模块包括光化学反应单元(4)、设置在光化学反应单元外侧的光源模块(5)、光源散热模块和反应剂温控模块。2.根据权利要求1所述的连续流光化学反应器，其特征在于，反应器模块(2)包括依次堆叠设置的反应仓平板(41)、石英玻璃板(42)、石英板固定盖板(52)、光源板(51)；光化学反应单元(4)，包括堆叠设置的反应仓平板(41)和石英玻璃板(42)、石英板固定盖板(52)，通过反应仓平板(41)朝向光源板的上表面之上或之内的轮廓限定出反应剂流道(411)，反应仓平板(41)与石英玻璃板(42)之间通过夹设的密封圈(412)进行密封；石英板固定盖板(52)朝向石英玻璃板(42)的表面设置与石英玻璃板规格匹配的第一定位槽(522)。光源模块(5)，包括光源板(51)；光源板(51)上排列设置多列半导体光源(511)；石英板固定盖板(52)上对应每列半导体光源贯穿设置多条平行的光照通道(521)。3.根据权利要求2所述的连续流光化学反应器，其特征在于，反应仓平板(41)的反应剂流道(411)包括多条对应每列半导体光源平行设置的第一流道(4111)，相邻第一流道通过第二流道(4112)进行串联，第二流道(4112)埋设于反应仓主板内部，第二流道的两端分别连通相邻两第一流道的末端底部开口；所述密封圈(412)环绕一条或多条邻近第一流道设置。4.根据权利要求3所述的连续流光化学反应器，其特征在于，石英玻璃板(42)为多块设置，每块石英玻璃板(42)的面积足以覆盖一条或多条第一流道(4111)及其周边密封圈(412)。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄位凤，
申请(专利权)人：黄位凤，
类型：发明
国别省市：山东,37