光热协同反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了光热协同反应器，包括石英反应器，石英反应器连通一用于将待反应物料输入的进料口和一用于将反应后物料输出的出料口，还包括至少一个视窗组件，石英反应器与进料口之间设有用于装填催化剂的催化剂填装腔，光线通过视窗组件照射进入催化剂填装腔，增大催化剂的光照面积，提高反应效率。本实用新型专利技术可以形成一个没有死角的光照氛围，紧靠外环表面的催化剂能够充分受到光照的作用，能够增加催化剂的装填量，方便催化剂的装填和清理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
光热协同反应器


[0001]本技术涉及反应器
，尤其涉及一种光热协同反应器。

技术介绍

[0002]现代热力学和化学反应动力学实验科学研究中，反应器的设计往往至关重要。而在工业应用过程中，反应器设计和操作的好坏在很大程度上会左右整个应用过程的经济性。在化工生产设备中，反应器的投资虽只占设备总投资的一小部分，但却是化工生产的核心。化工过程研发工作，在一定程度上往往是针对化学反应过程进行的，如反应器的选型，反应条件的优化和放大等等。
[0003]光热协同反应是近几年催化反应研究的一个重要方向，科研人员通过利用光和热的协同作用来提高催化剂的性能，从而实现降低反应的能耗，获得更为优质的反应产物。
[0004]目前市面上光热协同反应器主要有两种类型：
[0005]1、圆柱型结构，反应器材质采用透明的石英材质，内部装填催化剂，光从反应器侧面照在催化剂表面。采用圆柱型的结构，催化剂受到的光照部分仅仅在圆柱体外侧部分，催化剂受光照的效率低，造成受到光照的催化剂占总催化剂量太少。
[0006]2、扁平状结构，反应器材质采用透明的石英材质，其设计的思路是将圆柱形的反应器中间部分压扁，催化剂装在扁平位置。采用扁平状结构能够提高催化剂的光照面积，但是催化剂装的量较少，而且催化剂装填和清理的难度很大。

技术实现思路

[0007]本技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供光热协同反应器的技术方案，可以形成一个没有死角的光照氛围，紧靠外环表面的催化剂能够充分受到光照的作用，能够增加催化剂的装填量，方便催化剂的装填和清理。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0009]光热协同反应器，包括
[0010]石英反应器，石英反应器连通一用于将待反应物料输入的进料口和一用于将反应后物料输出的出料口，
[0011]其特征在于：
[0012]还包括至少一个视窗组件，石英反应器与进料口之间设有用于装填催化剂的催化剂填装腔，光线通过视窗组件照射进入催化剂填装腔，增大催化剂的光照面积，提高反应效率；通过上述结构的设计，可以形成一个没有死角的光照氛围，紧靠外环表面的催化剂能够充分受到光照的作用，能够增加催化剂的装填量，方便催化剂的装填和清理。
[0013]进一步，石英反应器的进料端设有外环和内环，外环与内环配合形成催化剂填装腔，催化剂填装腔连通进料口，内环和外环的材质为石英，便于光线对催化剂填装腔内的催化剂进行照射，提高反应效率。
[0014]进一步，石英反应器上设有透气内孔，透气内孔连通催化剂填装腔，催化剂填装腔
内经反应的物料通过透气内孔进入石英反应器。
[0015]进一步，还包括透光外腔和防护外腔，透光外腔通过安装座连接防护外腔，实现透光外腔与防护外腔的固定连接。
[0016]进一步，透光外腔和防护外腔的材质均为不锈钢材质，采用不锈钢材质的透光外腔和防护外腔，不仅可以提高反应器的耐高温和耐高压性能，而且可以起到保护石英反应器的作用，同时可以防止物料与透光外腔和防护外腔接触，减小对催化剂性能评价的影响。
[0017]进一步，视窗组件包括透光窗口和第二锁紧螺母，透光窗口通过第二锁紧螺母固定于透光外腔，第二锁紧螺母便于透光窗口安装拆卸，透光窗口采用高压石英窗片或蓝宝石窗片。
[0018]进一步，透光窗口与第二锁紧螺母和不锈钢外腔之间分别设有第一密封件和第二密封件，第一密封件和第二密封件优选为密封圈。
[0019]进一步，安装座上设有加热器，用于对催化剂填装腔内的催化剂加热，可以控制催化剂填装腔内的温度，便于催化剂性能的评价。
[0020]进一步，石英反应器的出料端通过密封组件固定于防护外腔，石英反应器的进料端贯穿防护外腔，并通过催化剂填装腔连接至安装座，便于石英反应器的安装拆卸，防护外腔可以起到保护石英反应器的作用。
[0021]进一步，安装座与催化剂填装腔之间设有第一石墨垫圈，用于防止催化剂填装腔内的催化剂流窜至催化剂填装腔的外部，减小实验误差。
[0022]进一步，密封组件包括第一堵头、第二堵头、石英管锁母和第一锁紧螺母，第一堵头固定于石英反应器，第二堵头固定于防护外腔，第一堵头通过第一锁紧螺母固定于第二堵头，第二堵头通过石英管锁母固定石英反应器，通过第一堵头、第二堵头和第一锁紧螺母的设计，提高了石英反应器与防护外腔之间连接的稳定性和可靠性，石英管锁母可以配合第二密封圈固定于第一堵头，对石英反应器进行密封，防止石英反应器内的产物流窜到石英反应器的外部。
[0023]进一步，第一堵头与第二堵头之间设有第一密封圈，用于第一堵头与第二堵头的密封，第一密封圈优先采用氟胶圈，提高密封性能。
[0024]进一步，石英管锁母与第一堵头之间设有第二密封圈，用于石英管锁母与第一堵头的密封，第二密封圈优先采用氟胶圈，提高密封性能。
[0025]进一步，石英反应器与第一堵头之间设有第二石墨垫圈，用于防止石英反应器内的催化剂流窜至石英反应器的外部，减小实验误差。
[0026]本技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
[0027]1、本技术可以形成一个没有死角的光照氛围，紧靠外环表面的催化剂能够充分受到光照的作用，能够增加催化剂的装填量，方便催化剂的装填和清理。
[0028]2、采用不锈钢材质的透光外腔和防护外腔，不仅可以提高反应器的耐高温和耐高压性能，而且可以起到保护石英反应器的作用，同时可以防止催化剂与透光外腔和防护外腔接触，减小对催化剂性能评价的影响。
[0029]3、通过第一石墨垫圈和第二石墨垫圈的设计，用于防止石英反应器内的催化剂流窜至石英反应器的外部，减小实验误差。
附图说明：
[0030]下面结合附图对本技术作进一步说明：
[0031]图1为本技术光热协同反应器的结构示意图；
[0032]图2为图1中A
‑
A方向的结构示意图；
[0033]图3为图1中Ⅰ处的局部放大图。
[0034]图中：1
‑
进料口；2
‑
加热器；3
‑
第一石墨垫圈；4
‑
透光窗口；5
‑
第一堵头；6
‑
石英管锁母；7
‑
防护外腔；8
‑
石英反应器；9
‑
第一锁紧螺母；10
‑
第一密封圈；11
‑
第二密封圈；12
‑
第二石墨垫圈；13
‑
出料口；14
‑
催化剂填装腔；15
‑
外环；16
‑
内环；17
‑
透气内孔；18
‑
第二锁紧螺母；19
‑
第一密封件；20
‑
第二密封件；21
‑
安装座；22
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光热协同反应器，包括石英反应器，所述石英反应器连通一用于将待反应物料输入的进料口和一用于将反应后物料输出的出料口，其特征在于：还包括至少一个视窗组件，所述石英反应器与所述进料口之间设有用于装填催化剂的催化剂填装腔，光线通过所述视窗组件照射进入所述催化剂填装腔，增大对催化剂的光照面积，提高反应效率。2.根据权利要求1所述的光热协同反应器，其特征在于：所述石英反应器的进料端设有外环和内环，所述外环与所述内环配合形成所述催化剂填装腔。3.根据权利要求2所述的光热协同反应器，其特征在于：所述石英反应器上设有透气内孔，所述透气内孔连通所述催化剂填装腔，用于所述催化剂填装腔内经反应的物料进入所述石英反应器。4.根据权利要求1～3中任一项所述的光热协同反应器，其特征在于：还包括透光外腔和防护外腔，所述透光外腔通过安装座连接所述防护外腔，实现所述透光外腔与所述防护外腔的固定连接。5.根据权利要求4所述的光热协同反应器，其特征在于：所述透光外腔和所述防护外腔的材质均为不锈钢材质。6.根据权利要求4所述的光热协同反应器，其特征在于：所述视窗组件包括透光窗口和第二锁紧螺母，所述透光窗口通过所述第二锁紧螺母固定于所述透光外腔。7.根据权利要求6所述的光热协同反应器，其特征在于：所述透光窗口与所述第二锁紧螺母和所述透光外腔之间分别设有第一密封件和第二密封件。8.根据权利要求4所述的光热协同反应器...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国星，
申请(专利权)人：衢州市沃德仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：