连续光化学反应装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种连续光化学反应装置及系统。该连续光化学反应装置包括反应单元，反应单元包括：透明盘管反应器；透明支架，透明盘管反应器螺旋盘绕在透明支架上；内光源，内光源沿透明盘管反应器的盘绕延伸方向延伸，透明盘管反应器环绕内光源设置；外光源，外光源为面光源且设置在透明盘管反应器的外部。透明盘管反应器内径相对于传统的釜式反应器大大减小，因此光源的利用率较高，进而提高光化学反应效率，缩短光化学反应时间；单位时间内参与反应的气态物料的量大大减少，安全风险得到极大地降低，易于实现放大生产。采用透明支架对透明盘管反应器进行单独支撑，有利于透明盘管反应器、内光源和外光源之间的数量和位置的灵活设置。

CONTINUOUS PHOTOCHEMICAL REACTION EQUIPMENT AND SYSTEM

The invention provides a continuous photochemical reaction device and system. The continuous photochemical reaction device includes reaction unit, which includes: transparent coil reactor; transparent bracket, transparent coil reactor spirally coiled on transparent bracket; internal light source, internal light source extending along the coiling extension direction of transparent coil reactor, transparent coil reactor surrounded by internal light source; external light source, external light source is surface light source and is set on transparent coil reactor. The outside of the device. The inner diameter of transparent coil reactor is much smaller than that of traditional autoclave reactor, so the utilization rate of light source is higher, which improves the photochemical reaction efficiency and shortens the photochemical reaction time. The quantity of gaseous materials participating in the reaction per unit time is greatly reduced, and the safety risk is greatly reduced, so it is easy to realize enlarged production. Transparent bracket is used to support the transparent coil reactor independently, which is conducive to the flexible setting of the number and position between the transparent coil reactor, the internal light source and the external light source.

【技术实现步骤摘要】
连续光化学反应装置及系统
本专利技术涉及光化学反应
，具体而言，涉及一种连续光化学反应装置及系统
技术介绍
目前现有光化学反应技术大多采用釜式反应器，由于乙烯、乙炔、氢气等气体极易燃烧爆炸，对设备要求较高，在传统釜式反应中进行光化学反应存在极大的安全风险，不适于工业化大生产。而且，传统釜式光化学工艺反应时间长，因为灯源单位发光面积的光照效率被大大减弱，反应完成往往需要十几个小时甚至几天，生产效率较低。另外，传统光化学反应器大多使用发光波段范围较广的汞灯或疝气灯等，再配合滤波装置进行光化学反应，这种方式不仅结构复杂，且大大浪费了灯源的发光效率；同时由于产热量高，对设备散热能力要求高，同等电功率条件下较LED灯源普遍光强较低；且由于自身灯源的缺陷使用寿命也较短，造成光化学反应设备投资和设备运行费用的升高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种连续光化学反应装置及系统，以解决现有技术中的光化学反应设备在用于气体反应时安全性低且不易工业化应用的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种连续光化学反应装置，包括反应单元，反应单元包括：透明盘管反应器；透明支架，透明盘管反应器螺旋盘绕在透明支架上；内光源，内光源沿透明盘管反应器的盘绕延伸方向延伸，透明盘管反应器环绕内光源设置；外光源，外光源为面光源且设置在透明盘管反应器的外部。进一步地，上述透明盘管反应器在与内光源的延伸方向垂直的平面上的投影为环形结构，环形结构包括两个相对且平行的直线段和两个曲线段，曲线段与直线段交替连接，环形结构的各直线段对应的透明盘管反应器一侧为平面侧。进一步地，上述外光源包括两个平面光源，各平面侧均设置有一个平面光源，且平面光源与平面侧平行设置，优选平面光源的面积与平面侧的平面面积相等。进一步地，上述透明支架有多个，平面侧的透明支架等间距设置，优选透明支架为中空支架，进一步优选中空支架与冷源连通。进一步地，上述透明盘管反应器为FEP管式反应器或石英管式反应器。进一步地，上述内光源和外光源为UVLED光源。进一步地，上述连续光化学反应装置还包括控温装置，反应单元设置在控温装置中，优选控温装置为空冷装置。根据本专利技术的另一方面，提供了一种连续光化学反应系统，包括：供料装置；一个或多个并联的上述任一种的连续光化学反应装置；产物接收装置，供料装置、连续光化学反应装置的透明盘管反应器与产物接收装置依次连通。进一步地，上述供料装置包括：气体原料供应器；液体原料供应器；气液混合器，与气体原料供应器和液体原料供应器连通，且气液混合器的出口与透明盘管反应器连通。进一步地，上述气体原料供应器与气液混合器之间的管路上设置有气体流量控制器，液体原料供应器与气液混合器之间的管路上设置有液体泵，连续光化学反应系统还包括PLC控制装置，PLC控制装置与气体流量控制器、液体泵和连续光化学反.应装置的内光源与外光源电连接。应用本专利技术的技术方案，连续光化学反应装置的反应器为透明盘管反应器，因此其内径相对于传统的釜式反应器大大减小，因此在其中的反应物能够得到充分的光照，光源的利用率较高，进而可以提高光化学反应效率，缩短光化学反应时间；另外，由于单位时间内参与反应的气态物料的量大大减少，安全风险得到极大地降低；而且反应规模可不受反应器大小限制，比如将多个连续光化学反应装置进行并联同时进行反应，进而易于实现放大生产。同时，由于采用透明支架对透明盘管反应器进行单独支撑，因此有利于透明盘管反应器、内光源和外光源之间的数量和位置的灵活设置，且透明盘管反应器进行放大设计时不会受到内光源的限制，因此可以满足更多种连续光化学反应装置的需要。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种实施例提供的连续光化学反应装置侧视图；图2示出了图1所示的连续光化学反应装置的俯视图；以及图3示出了根据本专利技术一种实施例提供的连续光化学反应系统结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：11、透明盘管反应器；12、透明支架；13、内光源；14、外光源；01、供料装置；011、气体原料供应器；012、液体原料供应器；013、气液混合器；014、气体流量控制器；015、液体泵；02、连续光化学反应装置；03、产物接收装置；04、PLC控制装置。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如本申请
技术介绍
所分析的，现有技术的传统釜式反应中进行光化学反应存在极大的安全风险，不适于工业化大生产。为了解决该问题，本申请提供了一种连续光化学反应装置及系统。在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种连续光化学反应装置，如图1和2所示，该连续光化学反应装置包括反应单元，反应单元包括透明盘管反应器11、透明支架12、内光源13和外光源14，透明盘管反应器11螺旋盘绕在透明支架12上；内光源13沿透明盘管反应器11的盘绕延伸方向延伸，透明盘管反应器11环绕内光源13设置；外光源14为面光源且设置在透明盘管反应器11的外部。本申请的连续光化学反应装置的反应器为透明盘管反应器11，因此其内径相对于传统的釜式反应器大大减小，因此在其中的反应物能够得到充分的光照，光源的利用率较高，进而可以提高光化学反应效率，缩短光化学反应时间；另外，由于单位时间内参与反应的气态物料的量大大减少，安全风险得到极大地降低；而且反应规模可不受反应器大小限制，比如将多个连续光化学反应装置进行并联同时进行反应，进而易于实现放大生产。同时，由于采用透明支架12对透明盘管反应器11进行单独支撑，因此有利于透明盘管反应器11、内光源13和外光源14之间的数量和位置的灵活设置，且透明盘管反应器11进行放大设计时不会受到内光源13的限制，因此可以满足更多种连续光化学反应装置的需要。本申请的透明盘管反应器11可以为常规的圆形螺旋盘管反应器，为了提高散热效率，优选如图2所示，上述透明盘管反应器11在与内光源13的延伸方向垂直的平面上的投影为环形结构，环形结构包括两个相对且平行的直线段和两个曲线段，曲线段与直线段交替连接，环形结构的各直线段对应的透明盘管反应器11一侧为平面侧。通过设置直线段和曲线段，使得透明盘管反应器11的盘管相对分散，有利于热量发散。为了进一步提高透明盘管反应器11内物料的反应效率，优选如图1和2所示，上述外光源14包括两个平面光源，各平面侧均设置有一个平面光源，且平面光源与平面侧平行设置，优选平面光源的面积与平面侧的平面面积相等。利用平面光源对透明盘管反应器11的平面侧内物料进行辐照，使其中物料能够均匀地接受更多光能，进而提高了物料的反应效率。上述内光源13也可以设置为多个，即根据反应需求可以增减内光源个数；反应需要的光强越强/密，内光源越多；多个内光源需要分布尽可能均匀，以尽可能保证透明盘管反应器相对位置照射的光强相同。本申请的上述透明支架12主要是为了支撑透明盘管反应器11，使其相对于内光源13和外光源14相对固定，为了提高透明盘管反应器11的稳定性，如图1和2所示，优选上述透明支架12有多个，平面侧的透明支架1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续光化学反应装置，其特征在于，包括反应单元，所述反应单元包括：透明盘管反应器(11)；透明支架(12)，所述透明盘管反应器(11)螺旋盘绕在所述透明支架(12)上；内光源(13)，所述内光源(13)沿所述透明盘管反应器(11)的盘绕延伸方向延伸，所述透明盘管反应器(11)环绕所述内光源(13)设置；外光源(14)，所述外光源(14)为面光源且设置在所述透明盘管反应器(11)的外部。

【技术特征摘要】
1.一种连续光化学反应装置，其特征在于，包括反应单元，所述反应单元包括：透明盘管反应器(11)；透明支架(12)，所述透明盘管反应器(11)螺旋盘绕在所述透明支架(12)上；内光源(13)，所述内光源(13)沿所述透明盘管反应器(11)的盘绕延伸方向延伸，所述透明盘管反应器(11)环绕所述内光源(13)设置；外光源(14)，所述外光源(14)为面光源且设置在所述透明盘管反应器(11)的外部。2.根据权利要求1所述的连续光化学反应装置，其特征在于，所述透明盘管反应器(11)在与所述内光源(13)的延伸方向垂直的平面上的投影为环形结构，所述环形结构包括两个相对且平行的直线段和两个曲线段，所述曲线段与所述直线段交替连接，所述环形结构的各直线段对应的透明盘管反应器(11)一侧为平面侧。3.根据权利要求2所述的连续光化学反应装置，其特征在于，所述外光源(14)包括两个平面光源，各所述平面侧均设置有一个所述平面光源，且所述平面光源与所述平面侧平行设置，优选所述平面光源的面积与所述平面侧的平面面积相等。4.根据权利要求2所述的连续光化学反应装置，其特征在于，所述透明支架(12)有多个，所述平面侧的所述透明支架(12)等间距设置，优选所述透明支架(12)为中空支架，进一步优选所述中空支架与冷源连通。5.根据权利要求1所述的连续光化学反应装置，其特征在于，所述透明盘管反应器(11)为FEP管式反应器或石英管式反应器。6.根据权利要求1所述的连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪浩，卢江平，陶建，郑淞元，王滨，
申请(专利权)人：凯莱英医药集团天津股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12