CN214159573U - 一种光反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光反应器，其包括LED光源板、管式反应器、控温系统和反应腔体；其中，所述管式反应器设于所述反应腔体内，且所述管式反应器的入口和出口可拆卸地穿设于所述反应腔体的外壳；所述管式反应器由透明反应管道在同一平面内盘绕构成；所述LED光源板与所述管式反应器所在的平面平行，所述LED光源板的光源面朝向所述管式反应器，用于向所述管式反应器提供光反应所需的光源；所述控温系统用于控制所述管式反应器的反应温度。本实用新型的光反应器便于拆装和更换局部零件。

Description

一种光反应器

技术领域

本实用新型涉及一种光反应器。

背景技术

光反应器，主要是用于利用光照条件来进行反应的容器。在光反应器中，反应物必须与光接触后才能完成相关反应。

例如，在N-Boc芳基四氢吡咯合成的生产中，该反应的机理为：

反应底物在光照以及光催化剂的条件下生成目标产物。

在光化学反应的初期研发阶段，需要从众多反应条件中筛选得到最合适的反应条件，涉及到更换LED波长、温度、反应管道的长短形状等。而现有技术的光反应装置普遍存在光源波长和温度难以调节或拆装不便的问题，为光化学反应研发初期的反应条件的筛选带来不便。

例如专利文献CN108786687A公开了一种光化学反应系统，其结构复杂，LED光源和反应通道不便于更换，外部套设的换热套筒使得LED光源必须与反应通道处在同一温度下，当反应所需的温度超过或低于LED光源的适宜运行温度时，会缩短LED光源的使用寿命甚至导致LED光源损坏，且不适于流体生产。

因此，亟需一种能够光反应器，光反应效率高，结构简单便于更换，能够进行有效控温，并解决光化学反应在研发初期的条件筛选的装置通用性问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中光反应器结构复杂，反应管不便于更换的缺陷，提供一种光反应器。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题。

本实用新型提供了一种光反应器，其包括LED光源板、管式反应器、控温系统和反应腔体；

其中，所述管式反应器设于所述反应腔体内，且所述管式反应器的入口和出口可拆卸地穿设于所述反应腔体的外壳；

所述管式反应器由透明反应管道在同一平面内盘绕构成；

所述LED光源板与所述管式反应器所在的平面平行，所述LED光源板的光源面朝向所述管式反应器，用于向所述管式反应器提供光反应所需的光源；

所述控温系统用于控制所述管式反应器的反应温度。

本实用新型中，所述LED光源板可为本领域常规的LED光源板。

较佳地，LED灯珠均匀分布于所述光源面上。

其中，较佳地，所述LED光源板为可变功率和波长的LED光源板。

其中，较佳地，所述LED光源板为一圆形平面板。

其中，较佳地，所述LED光源板较佳地具有独立的电源。

其中，较佳地，所述光源面的背面设有散热风扇，用于控制所述LED光源板的温度。

本实用新型中，较佳地，所述管式反应器的入口与原料储罐连接，所述管式反应器的出口与产物储罐连接。

其中，较佳地，所述原料储罐和所述管式反应器之间通过泵连接。所述泵较佳地为蠕动泵，可以控制所述原料储罐中的原料进入所述管式反应器的速度，也可连续进料。

本实用新型中，光化学反应主要在所述透明反应管道中进行。

其中，所述透明反应管道较佳地为FEP管或PFA管，更佳地为FEP管。

其中，较佳地，所述透明反应管道盘绕形成蚊香形或S形。

其中，较佳地，所述透明反应管道的长度为1～4m，直径为3mm～8mm，所述透明反应管道的长度可以根据反应时间来调整。

本实用新型中，所述控温系统较佳地包括控温风扇和加热部件。所述控温风扇和所述加热部件的联合使用，确保所述管式反应器在目标温度下进行光化学反应。

本实用新型中，较佳地，所述反应腔体的外壳设有两个开口，所述两个开口分别用于将所述管式反应器的入口和出口穿设于所述反应腔体的外壳。所述管式反应器可通过所述开口移动更换。更佳地，所述反应腔体的相对的两侧分别设有一个开口。

其中，较佳地，所述反应腔体内部设有支架，用于所述透明反应管道盘绕。

其中，较佳地，所述反应腔体为圆筒形。

其中，较佳地，所述反应腔体的外壳由两层不同的材料组成，内层为铝箔，外层为工程塑料。

其中，较佳地，所述LED光源板设于所述反应腔体的上方，为所述管式反应器提供光反应所需的光源。更佳地，所述LED光源板可拆卸地设于所述反应腔体的上方，便于更换所述LED光源板。

其中，较佳地，所述光反应器包括一基座腔体，所述基座腔体设于所述反应腔体的底部，所述基座腔体内设有所述控温风扇和所述加热部件，所述加热部件设于所述控温风扇的外围。较佳地，所述加热部件较佳地为电加热丝。较佳地，所述基座腔体外侧设有一控制面板，所述控制面板用于控制所述控温系统的开关状态和温度。较佳地，所述基座腔体为圆台形。

其中，较佳地，所述控温系统较佳地包括温度探测器，所述温度探测器用于探测所述管式反应器表面的温度。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的光反应器的反应温度可控，且光源波长可调节，装置简单，便于拆装和更换局部零件。

附图说明

图1为光反应器的主视示意图。

图2为散热风扇俯视示意图。

图3为LED光源板仰视示意图。

图4为管式反应器与支架部分俯视示意图。

图5为基座腔体的俯视示意图。

图6为光反应器的应用整体示意图。

附图标记说明

LED光源板1

管式反应器2

散热风扇3

原料储罐4

产物储罐5

蠕动泵6

控温风扇7

反应腔体8

基座腔体9

控制面板10

LED灯珠11

支架12

光反应器13

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1

本实施例提供了一种光反应器13，如图1～6所示，其包括LED光源板1、管式反应器2、控温系统和反应腔体8；其中，管式反应器2设于反应腔体8内，且管式反应器2的入口和出口可拆卸地穿设于反应腔体8的外壳；管式反应器2由透明反应管道在同一平面内盘绕构成；LED光源板1与管式反应器2所在的平面平行，LED光源板1的光源面朝向管式反应器2，用于向管式反应器2提供光反应所需的光源；控温系统用于控制管式反应器2的反应温度。

其中，LED灯珠11均匀分布于光源面上。LED光源板1为可变功率和波长的LED光源板1。LED光源板1为一圆形平面板。LED光源板1具有独立的电源。

其中，光源面的背面设有散热风扇3，用于控制LED光源板1的温度。

管式反应器2的入口与原料储罐4连接，管式反应器2的出口与产物储罐5连接。

其中，原料储罐4和管式反应器2之间通过蠕动泵6连接，可以控制原料储罐4中的原料进入管式反应器2的速度，也可连续进料。

光化学反应主要在透明反应管道中进行。透明反应管道为FEP管。透明反应管道盘绕形成蚊香形。透明反应管道的长度为1～4m，直径为3mm～8mm，透明反应管道的长度可以根据反应时间来调整。

反应腔体8的外壳设有两个开口，反应腔体8的相对的两侧分别设有一个开口，两个开口分别用于将管式反应器2的入口和出口穿设于反应腔体8的外壳。管式反应器2可通过开口移动更换。

其中，反应腔体8内部设有支架12，用于透明反应管道盘绕。反应腔体8为圆筒形。反应腔体8的外壳由两层不同的材料组成，内层为铝箔，外层为工程塑料。

LED光源板1可拆卸地设于反应腔体8的上方，便于更换LED光源板1。

控温系统包括控温风扇7和加热部件。加热部件为电加热丝。控温风扇7和加热部件的联合使用，确保管式反应器2在目标温度下进行光化学反应。控温系统包括温度探测器，温度探测器用于探测管式反应器2表面的温度。

光反应器13包括一基座腔体9，基座腔体9设于反应腔体8的底部，基座腔体9内设有控温风扇7和加热部件，加热部件设于控温风扇7的外围。基座腔体9外侧设有一控制面板10，控制面板10用于控制控温系统的开关状态和温度。基座腔体9为圆台形。

下面结合附图说明光反应器制备N-Boc芳基四氢吡咯的方法流程：

参见图6，将按照工艺要求配置的反应原液从原料储罐4经蠕动泵6连续泵入管式反应器2，最终进入到产物储罐5。

Claims (10)

1.一种光反应器，其特征在于，其包括LED光源板、管式反应器、控温系统和反应腔体；

其中，所述管式反应器设于所述反应腔体内，且所述管式反应器的入口和出口可拆卸地穿设于所述反应腔体的外壳；

所述管式反应器由透明反应管道在同一平面内盘绕构成；

所述LED光源板与所述管式反应器所在的平面平行，所述LED光源板的光源面朝向所述管式反应器，用于向所述管式反应器提供光反应所需的光源；

所述控温系统用于控制所述管式反应器的反应温度。

2.如权利要求1所述的光反应器，其特征在于，所述光源面的背面设有散热风扇；

所述LED光源板设于所述反应腔体的上方。

3.如权利要求2所述的光反应器，其特征在于，所述LED光源板可拆卸地设于所述反应腔体的上方。

4.如权利要求1所述的光反应器，其特征在于，所述LED光源板为一圆形平面板；

所述LED光源板具有独立的电源；

所述LED光源板为可变功率和波长的LED光源板。

5.如权利要求1所述的光反应器，其特征在于，所述透明反应管道盘绕形成蚊香形或S形；

所述透明反应管道的长度为1～4m，直径为3mm～8mm。

6.如权利要求1所述的光反应器，其特征在于，所述控温系统包括控温风扇和加热部件；

所述反应腔体的外壳设有两个开口，所述两个开口分别用于将所述管式反应器的入口和出口穿设于所述反应腔体的外壳。

7.如权利要求6所述的光反应器，其特征在于，所述反应腔体的相对的两侧分别设有一个所述开口；

所述反应腔体内部设有支架，用于所述透明反应管道盘绕；

所述反应腔体为圆筒形；

所述反应腔体的外壳由两层不同的材料组成，内层为铝箔，外层为工程塑料。

8.如权利要求6所述的光反应器，其特征在于，所述光反应器包括一基座腔体，所述基座腔体设于所述反应腔体的底部，所述基座腔体内设有所述控温风扇和所述加热部件，所述加热部件设于所述控温风扇的外围。

9.如权利要求8所述的光反应器，其特征在于，所述加热部件为电加热丝；

所述基座腔体外侧设有一控制面板，所述控制面板用于控制所述控温系统的开关状态和温度；

所述基座腔体为圆台形；

所述控温系统包括温度探测器，所述温度探测器用于探测所述管式反应器表面的温度。

10.如权利要求1所述的光反应器，其特征在于，所述管式反应器的入口与原料储罐连接，所述管式反应器的出口与产物储罐连接；

其中，所述原料储罐和所述管式反应器之间通过泵连接。

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