【技术实现步骤摘要】
本技术属于光催化领域，具体涉及一种光催化反应器和包含该光催化反应器的光催化反应装置。
技术介绍
1、光催化反应是化工领域的一类重要反应。例如，光催化制备三氟甲基化合物和溴代化合物是精细化工生产中经常用到的化学反应，反应式如下：
2、
3、反应物与三氟甲基试剂或溴代试剂在特定波长防水led光照条件下由催化剂催化反应生成三氟甲基化合物或溴代化合物。
4、光催化三氟甲基化反应传统上采用间歇式反应釜。例如，专利文献cn202683206u中公开了一种光催化反应器仅适用于实验室间歇操作，难以放大生产。而专利文献cn106892800a公开了一种以荧光灯照射舒伦克管，搅拌进行间歇操作反应。当反应釜放大后，存在光吸收减弱，反应变慢等问题，有很大的放大效应。另外，专利文献cn102151534a公开了一种光催化反应器，光源可为紫外光、可见光和太阳光，置于石英反应器外部，光透过石英反应器激发光催化剂，引发光催化反应，可以间歇操作，也可连续操作，但是没有解决光催化反应难以定制较大功率防爆led光源及产量较低的放大问题。再例如专利文献cn109621863a，公开了一种光催化的反应装置，其反应器至少包含三层透明板和两层媒介，光将被透明板和媒介吸收，照射到反应液上的光强减弱，影响产量；同时，该反应器在放大过程中串联更多反应单元，流量增加，夹层媒介流量也将增加，平板内的压力势必会增加，然而其透明板(大多为石英或者玻璃)均为不耐压的材质，导致密闭较为困难，容易泄露；如果增加透明板厚度和透明板间距离则光强将会衰弱，有很大的
5、因此，需要一种能够实现光照强度高，能够消除放大效应、增大产量、可连续生产且使用便捷、成本低的光催化反应器。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的光催化反应器光照强度低，难以放大生产的缺陷，本技术提供了一种采用防渗led光源的光催化反应器。在本技术的光催化反应器中，从光源到反应器的光损失极小，而且结构简单、成本低，能够实现连续化放大生产。
2、一方面，本技术提供了一种光催化反应器，所述反应器包括防渗led光源、反应室和控温室，其中所述防渗led光源和所述反应室均设于所述控温室内；其中所述防渗led光源设于所述反应室外并与所述反应室相对设置，以向所述反应室提供光催化反应所需的光。
3、在一些实施方式中，所述防渗led光源是防液led光源，优选防水led光源。
4、在一些实施方式中，所述控温室内壁和所述反应室外壁之间形成空间并盛放控温介质，所述防渗led光源和所述反应室均浸没于所述控温介质中。
5、在一些实施方式中，所述防渗led光源的朝向所述反应室的光源面对光催化波长是透明的；所述反应室的至少与所述防渗led光源相对的壁部对光催化波长是透明的，优选反应室的整个壁部对光催化波长是透明的。
6、在一些实施方式中，所述防渗led光源包括一个或多个光源，优选所述多个光源均匀地布置在所述反应室周围。
7、在一些实施方式中，所述防渗led光源的朝向所述反应室的光源面与所述反应室的距离为0-50mm，优选0-20mm。
8、在一些实施方式中，所述防渗led光源包括两块光源板，二者相对地位于所述反应室两侧。在一些实施方式中，所述两块光源板和所述反应室组成一个反应单元。在一些实施方式中，光催化反应器包括多个反应单元，其中所述多个反应单元可以串联、并联或其组合。在一些实施方式中，所述多个反应单元串联。在一些实施方式中，所述多个反应单元相互平行。
9、在一些实施方式中，所述反应室是对光催化波长透明的反应管。在一些实施方式中，所述反应管的内径与长度的径长比为0-0.1，但不为0，优选0-0.0005，但不为0。在一些实施方式中，所述反应管优选盘绕形成圆形或s形。
10、在一些实施方式中，所述防渗led光源为圆形平面板。在一些实施方式中，所述反应室为圆形盘管。在一些实施方式中，所述圆形平面板与所述圆形盘管的圆心同轴。在一些实施方式中，所述圆形平面板与所述圆形盘管具有1:0.01至1:1的面积比，优选1:1的面积比。
11、在一些实施方式中，所述控温室与外置流动式控温系统连接。在一些实施方式中，所述控温室的控温室进口和控温室出口中的一者或两者装有压力传感器。在一些实施方式中，所述控温室中设有反应室支架，用于支承所述反应室。在一些实施方式中，所述反应室支架用于供反应管盘绕。在一些实施方式中，所述控温室中设有光源支架，用于支承所述防渗led光源。在一些实施方式中，所述控温室内设有控温管路。在一些实施方式中，所述控温管路盘绕于所述防渗led光源的背向所述反应室的背面。
12、另一方面，本技术提供了一种光催化反应装置，其包含所述光催化反应器。
13、在一些实施方式中，所述光催化反应装置包括依次连通的原料罐、进料泵、所述光催化反应器、背压阀和产品储罐。
14、在一些实施方式中，所述光催化反应装置包括多个热电偶，所述热电偶位于连接所述反应室和所述背压阀的管道中和/或位于连接所述反应室和外置流动式控温系统的管道中。
15、在一些实施方式中，所述光催化反应装置包括多个压力传感器，所述压力传感器位于连接所述进料泵和所述反应室的管道中和/或连接所述反应室和外置流动式控温系统的管道中。
16、本技术的有益效果包括：
17、在本技术的光催化反应器中，从光源到反应器的光损失极小，而且结构简单、成本低，能够实现连续化放大生产。本技术解决了光催化生产中光照强度不足，部分反应不能有效激发的问题，有效提高了产率。同时克服了现有反应器的局限性，通过改变光源种类、数量及反应盘管的数量灵活调整生产，适用于大多数类型的光催化反应。
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1.一种光催化反应器，其特征在于，所述反应器包括防渗LED光源(1)、反应室(2)和控温室(3)，其中所述防渗LED光源(1)和所述反应室(2)均设于所述控温室(3)内；其中所述防渗LED光源(1)设于所述反应室(2)外并与所述反应室(2)相对设置，以向所述反应室(2)提供光催化反应所需的光，其中所述控温室(3)内设有控温管路，所述控温管路盘绕于所述防渗LED光源(1)的背向所述反应室(2)的背面。
2.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗LED光源(1)是防液LED光源。
3.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗LED光源(1)是防水LED光源。
4.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述控温室(3)内壁和所述反应室(2)外壁之间形成空间并盛放控温介质(7)，所述防渗LED光源(1)和所述反应室(2)均浸没于所述控温介质(7)中。
5.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗LED光源(1)的朝向所述反应室(2)的光源面(4)对光催化波长是透明的；所述反应室(2)的至少与所述防
6.如权利要求5所述的光催化反应器，其特征在于，所述反应室(2)的整个壁部对光催化波长是透明的。
7.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗LED光源(1)包括一个或多个光源。
8.如权利要求7所述的光催化反应器，其特征在于，所述多个光源均匀地布置在所述反应室(2)周围。
9.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗LED光源(1)的朝向所述反应室(2)的光源面(4)与所述反应室(2)的距离为0-50mm。
10.如权利要求9所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗LED光源(1)的朝向所述反应室(2)的光源面(4)与所述反应室(2)的距离为0-20mm。
11.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗LED光源(1)包括两块光源板，二者相对地位于所述反应室(2)两侧；所述两块光源板和所述反应室(2)组成一个反应单元。
12.如权利要求11所述的光催化反应器，其特征在于，所述光催化反应器包括多个反应单元，其中所述多个反应单元串联、并联或其组合。
13.如权利要求12所述的光催化反应器，其特征在于，所述多个反应单元相互平行。
14.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述反应室(2)是对光催化波长透明的反应管(8)，其中所述反应管(8)的内径与长度的径长比为0-0.1，但不为0。
15.如权利要求14所述的光催化反应器，其特征在于，所述反应管(8)的内径与长度的径长比为0-0.0005，但不为0。
16.如权利要求14所述的光催化反应器，其特征在于，所述反应管(8)盘绕形成圆形或S形。
17.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗LED光源(1)为圆形平面板，所述反应室(2)为圆形盘管。
18.如权利要求17所述的光催化反应器，其特征在于，所述圆形平面板与所述圆形盘管的圆心同轴。
19.如权利要求17所述的光催化反应器，其特征在于，所述圆形平面板与所述圆形盘管具有1:0.01至1:1的面积比。
20.如权利要求17所述的光催化反应器，其特征在于，所述圆形平面板与所述圆形盘管具有1:1的面积比。
21.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述控温室(3)与外置流动式控温系统(9)连接。
22.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述控温室(3)的控温室进口和控温室出口中的一者或两者装有压力传感器(17)。
23.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述控温室(3)中设有反应管支架(10)，用于支承反应管(8)。
24.如权利要求23所述的光催化反应器，其特征在于，所述反应管支架(10)用于供反应管盘绕。
25.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述控温室(3)中设有光源支架(11)，用于支承所述防渗LED光源(1)。
26.一种光催化反应装置，其特征在于，其包含如权利要求1-25中任意一项所述的光催化反应器。
27.如权利要求26所述的光催化反应装置，其特征在于，所述光催化反应装置包括依次连通的原料罐(12)、进料泵(13)、所述光催化反应器、背压阀(14)和产品储罐(15)。
28.如权利要求27所述的光催化反应装置，其特征在于，所述...
【技术特征摘要】
1.一种光催化反应器，其特征在于，所述反应器包括防渗led光源(1)、反应室(2)和控温室(3)，其中所述防渗led光源(1)和所述反应室(2)均设于所述控温室(3)内；其中所述防渗led光源(1)设于所述反应室(2)外并与所述反应室(2)相对设置，以向所述反应室(2)提供光催化反应所需的光，其中所述控温室(3)内设有控温管路，所述控温管路盘绕于所述防渗led光源(1)的背向所述反应室(2)的背面。
2.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗led光源(1)是防液led光源。
3.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗led光源(1)是防水led光源。
4.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述控温室(3)内壁和所述反应室(2)外壁之间形成空间并盛放控温介质(7)，所述防渗led光源(1)和所述反应室(2)均浸没于所述控温介质(7)中。
5.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗led光源(1)的朝向所述反应室(2)的光源面(4)对光催化波长是透明的；所述反应室(2)的至少与所述防渗led光源(1)相对的壁部对光催化波长是透明的。
6.如权利要求5所述的光催化反应器，其特征在于，所述反应室(2)的整个壁部对光催化波长是透明的。
7.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗led光源(1)包括一个或多个光源。
8.如权利要求7所述的光催化反应器，其特征在于，所述多个光源均匀地布置在所述反应室(2)周围。
9.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗led光源(1)的朝向所述反应室(2)的光源面(4)与所述反应室(2)的距离为0-50mm。
10.如权利要求9所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗led光源(1)的朝向所述反应室(2)的光源面(4)与所述反应室(2)的距离为0-20mm。
11.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述防渗led光源(1)包括两块光源板，二者相对地位于所述反应室(2)两侧；所述两块光源板和所述反应室(2)组成一个反应单元。
12.如权利要求11所述的光催化反应器，其特征在于，所述光催化反应器包括多个反应单元，其中所述多个反应单元串联、并联或其组合。
13.如权利要求12所述的光催化反应器，其特征在于，所述多个反应单元相互平行。
14.如权利要求1所述的光催化反应器，其特征在于，所述反应室(2)是对光催化波长...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵振兵，龚力迅，罗长锋，吴国凯，陈礼科，朱瑞恒，孙宝权，李东霖，陈晶，朱程，姜洋洋，杨洪伟，张华，傅小勇，
申请(专利权)人：上海合全药业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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