CN217910372U - 一种阵列式光催化微反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阵列式光催化微反应装置，旨在通过串联或并联的方式连接多个螺旋微反应器，提高反应装置的处理量，其技术方案：一种阵列式光催化微反应装置，包括依次排列的多个螺旋微反应器、与螺旋微反应器一一对应的光源，所述螺旋微反应器螺旋环绕在相对应的光源的外周上，所述螺旋微反应器之间串联或并联，属于光催化反应设备技术领域。

Description

一种阵列式光催化微反应装置

技术领域

本实用新型属于光催化反应设备技术领域，更具体而言，涉及一种阵列式光催化微反应装置。

背景技术

反应器主要用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程，光催化微反应器也是其中比较常见的反应器之一。

CN213032508U公开了一种螺旋管式反应器，包括壳体和位于壳体内的螺旋反应管、光催化光源；光催化光源设置在壳体内腔的轴线上，螺旋反应管绕设在光催化光源的外周；壳体的一端设置有入口封板，另一端设置有出口封板；壳体的侧壁上靠近入口封板处，开设有换热介质入口；壳体的侧壁上靠近出口封板处，开设有换热介质出口；螺旋反应管的输入端连接有反应物输入管，反应物输入管贯穿入口封板，延伸至壳体外；螺旋反应管的输出端连接有反应物输出管，反应物输出管贯穿出口封板，延伸至壳体外。

上述螺旋管式反应器就是光催化微反应器，螺旋管式反应器延长了气液原料的移动路径，可以提高反应效率，所以在实际应用中，都是一个螺旋管式反应器构成一个反应系统；但是随着社会发展，单个光催化微反应器构成的反应系统的生产能力无法满足工业上对处理量的要求，影响生产。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种阵列式光催化微反应装置，旨在通过串联或并联的方式连接多个螺旋微反应器，提高反应装置的处理量。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种阵列式光催化微反应装置，包括依次排列的多个螺旋微反应器、与螺旋微反应器一一对应的光源，所述螺旋微反应器螺旋环绕在相对应的光源的外周上，所述螺旋微反应器之间串联或并联。

进一步的，上述的阵列式光催化微反应装置，所述螺旋微反应器的外部套设有散热套管，所述散热套管与螺旋微反应器同轴，所述螺旋微反应器与散热套管的内壁接触；所述散热套管内设有散热腔室，所述散热套管的上部设有与散热腔室连通的输入口，所述散热套管的下部设有与散热腔室连通的输出口，所述输入口和输出口供导热介质通过。

进一步的，上述的阵列式光催化微反应装置，所述螺旋微反应器的上端和下端均设有连接管，所述连接管延伸至散热套管外，两个所述连接管分别用于入料和出料。

进一步的，上述的阵列式光催化微反应装置，所述连接管沿水平方向贯穿散热套管并与散热套管密封连接；所述螺旋微反应器与连接管之间、连接管与散热套管之间通过热熔焊连接形成一体结构。

进一步的，上述的阵列式光催化微反应装置，所述螺旋微反应器的高度小于所述散热套管的高度，所述光源的高度大于所述散热套管的高度。

进一步的，上述的阵列式光催化微反应装置，所述螺旋微反应器、散热套管和连接管的材质均为玻璃材质，优选石英玻璃或硼硅玻璃。

更优选的，上述的阵列式光催化微反应装置，所述螺旋微反应器的管内壁负载有光催化剂。

本实用新型上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

本实用新型中布置了多个螺旋微反应器来，每个螺旋微反应器都配置了单独的光源，当多个螺旋微反应器串联时，气液原料会经过多个螺旋微反应器，可以提高气液原料的输送速度，以此提高处理量；当多个螺旋微反应器并联时，多个螺旋微反应器同时运作，可以同步处理的气液原料变多，以此提高处理量，使得该反应装置可以很好的应用到工业上。

本实用新型中在所述螺旋微反应器的管内壁负载有光催化剂，提高反应效率，并且便于操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1是本实用新型实施例1的螺旋微反应器串联时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的螺旋微反应器并联时的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1的螺旋微反应器和散热套管的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1的螺旋微反应器和散热套管的结构剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。

实施例1

参照图1至图4所示，本实用新型一个实施例中，一种阵列式光催化微反应装置，包括依次排列的多个螺旋微反应器1、与螺旋微反应器1一一对应的光源2，螺旋微反应器1螺旋环绕在相对应的光源2的外周上，螺旋微反应器1之间串联或并联；

每个螺旋微反应器1都配置了单独的光源2，且螺旋微反应器1螺旋环绕在相对应的光源2的外周上，可以让光照面积最大化；

当多个螺旋微反应器1串联时，气液原料会经过多个螺旋微反应器1，可以提高气液原料的输送速度，以此提高处理量；当多个螺旋微反应器1并联时，多个螺旋微反应器1同时运作，可以同步处理的气液原料变多，以此提高处理量，使得该反应装置可以很好的应用到工业上。

当多个螺旋微反应器1串联时，可以通过泵来输送气液原料，为气液原料提供一定的动力，确保气液原料可以依次经过各个螺旋微反应器1；当多个螺旋微反应器1并联时，可以让螺旋微反应器1都是竖直布置，依靠重力让气液原料沿着螺旋微反应器1逐渐流动。

为了散热，在螺旋微反应器1的外部套设有散热套管3，散热套管3与螺旋微反应器1同轴，螺旋微反应器1与散热套管3的内壁接触；散热套管3内设有散热腔室31，散热套管3的上部设有与散热腔室31连通的输入口32，散热套管3的下部设有与散热腔室31连通的输出口33，输入口32和输出口33供导热介质通过；

导热介质从输入口32进入到散热腔室31中，螺旋微反应器1产生的热量传递到散热套管3上，散热腔室31中的导热介质吸收热量，再从输出口33排出，带走热量，导热介质会持续流动来为螺旋微反应器1散热。

为了确保螺旋微反应器1可以接触到散热套管3的内壁，可以采用热熔焊的方式连接螺旋微反应器1和散热套管3的内壁；或者，在螺旋微反应器1和散热套管3的内壁之间设置导热硅胶来粘附，并传递热量。

螺旋微反应器1就是一根螺旋管，螺旋微反应器1的上端和下端均是开口，为了方便进料和出料，在螺旋微反应器1的上端和下端均设有连接管4，连接管4延伸至散热套管3外；

当螺旋微反应器1之间是串联时，第一个螺旋微反应器1的上端的连接管4进料、下端的连接管4出料，第一个螺旋微反应器1的下端的连接管4与第二个螺旋微反应器1的下端的连接管4连通，这时候第二个螺旋微反应器1的下端的连接管4是进料的、上端的连接管4则是出料，以此类推，逐渐串起多个螺旋微反应器1；

当螺旋微反应器1之间是并联时，螺旋微反应器1的上端的连接管4就都是进料的、下端的连接管4就都是出料的。

具体来说，连接管4沿水平方向贯穿散热套管3并与散热套管3密封连接，这样子连接管4可以架起螺旋微反应器1；组装时，需要先将螺旋微反应器1放进散热套管3的内腔中，散热套管3上设有与螺旋微反应器1的上端、下端对应的通孔，连接管4穿过通孔与螺旋微反应器1连接；

由于连接管4是贯穿散热套管3的，自然会穿过散热腔室31，为了避免导热介质泄漏，连接管4与散热套管3之间需要密封。

优选地，螺旋微反应器1、散热套管3和连接管4均为玻璃材质，螺旋微反应器1与连接管4之间、连接管4与散热套管3之间通过热熔焊连接形成一体结构，既可以提高连接强度，又完成了密封。

当然，这里的玻璃材质可以是石英玻璃、硼硅玻璃、有机玻璃。

在具体的实施方式中，螺旋微反应器1可以不止一根螺旋管，可以是两根螺旋管甚至多根螺旋管。

本实施例中，螺旋微反应器1的高度小于散热套管3的高度，确保螺旋微反应器1可以充分地散热；光源2的高度大于散热套管3的高度，可以让光源2充分照射到螺旋微反应器1上。

光源2的直径会略小于螺旋微反应器1的内径，确保可以随时拆除更换光源2。

在实施例中，也可以在螺旋微反应器1的管内壁负载有光催化剂，提高反应效率，并且便于操作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种阵列式光催化微反应装置，其特征在于，包括依次排列的多个螺旋微反应器、与螺旋微反应器一一对应的光源，所述螺旋微反应器螺旋环绕在相对应的光源的外周上，所述螺旋微反应器之间串联或并联。

2.根据权利要求1所述的阵列式光催化微反应装置，其特征在于，所述螺旋微反应器的外部套设有散热套管，所述散热套管与螺旋微反应器同轴，所述螺旋微反应器与散热套管的内壁接触；所述散热套管内设有散热腔室，所述散热套管的上部设有与散热腔室连通的输入口，所述散热套管的下部设有与散热腔室连通的输出口，所述输入口和输出口供导热介质通过。

3.根据权利要求2所述的阵列式光催化微反应装置，其特征在于，所述螺旋微反应器的上端和下端均设有连接管，所述连接管延伸至散热套管外，两个所述连接管分别用于入料和出料。

4.根据权利要求3所述的阵列式光催化微反应装置，其特征在于，所述连接管沿水平方向贯穿散热套管并与散热套管密封连接。

5.根据权利要求4所述的阵列式光催化微反应装置，其特征在于，所述螺旋微反应器、散热套管和连接管的材质均为玻璃材质。

6.根据权利要求4所述的阵列式光催化微反应装置，其特征在于，所述螺旋微反应器与连接管之间、连接管与散热套管之间通过热熔焊连接形成一体结构。

7.根据权利要求4所述的阵列式光催化微反应装置，其特征在于，所述螺旋微反应器、散热套管和连接管材质均为石英玻璃或硼硅玻璃。

8.根据权利要求2所述的阵列式光催化微反应装置，其特征在于，所述螺旋微反应器的高度小于所述散热套管的高度，所述光源的高度大于所述散热套管的高度。

9.根据权利要求2所述的阵列式光催化微反应装置，其特征在于，所述螺旋微反应器的管内壁负载有光催化剂。

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