CN219308698U - 光化学反应器和光化学反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光化学反应器和光化学反应系统，其中，光化学反应器设有通道、进液孔以及出液孔，通道的一端连通进液孔，进液孔用于输入待反应溶液，通道的另一端连通出液孔，出液孔用于流出反应后的溶液，通道的一壁面可透光，用于供外界光线照射进通道内，以进行光化学反应，光化学反应器还设有扰流结构，扰流结构设于通道的中间段，扰流结构用于扰动流经通道的溶液。本实用新型技术方案能够扰动溶液，以提高光化学反应效率。

Description

光化学反应器和光化学反应系统

技术领域

本实用新型涉及化工生产技术领域，特别涉及一种光化学反应器和光化学反应系统。

背景技术

光化学反应器是一种能够进行光化学反应的装置。通常光化学反应器设有通道、进液孔以及出液孔，进液孔和出液孔分别连通通道。通道的一壁面为玻璃材质，可透光；通道的另一壁面为金属材质，用于传递热量，以调节反应温度。待反应的溶液从进液孔进入通道中，外界的光线透过通道的玻璃壁面照射通道内的溶液，溶液进行光化学反应，反应后的溶液从出液孔流出。其中，光线照射在玻璃壁面上形成光面。溶液中的物料越靠近光面，其光反应越好；溶液中的物料越远离光面，其光反应越差。

现有的光化学反应器，溶液在通道中的流动状态多数为稳流状态，也即，溶液稳定地流动，导致部分物料与光面接触概率小，光反应越差，造成光化学反应效率不高。所以，需要一种光化学反应器，能扰动溶液，以提高光化学反应效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种光化学反应器和光化学反应系统，旨在扰动溶液，以提高光化学反应效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的光化学反应器，所述光化学反应器设有通道、进液孔以及出液孔，所述通道的一端连通所述进液孔，所述进液孔用于输入待反应溶液，所述通道的另一端连通所述出液孔，所述出液孔用于流出反应后的所述溶液，所述通道的一壁面可透光，用于供外界光线照射进所述通道内，以进行光化学反应，所述光化学反应器还设有扰流结构，所述扰流结构设于所述通道的中间段，所述扰流结构用于扰动流经所述通道的溶液。

可选地，所述通道沿所述光化学反应器的长度方向延伸，所述通道的一壁面凸设有相互间隔设置的若干柱体，若干所述柱体排列形成沿所述光化学反应器的宽度方向延伸的若干排第一排柱体和至少一排第二排柱体，若干排所述第一排柱体沿所述光化学反应器的长度方向依次排列，相邻两第一排柱体之间设有一排所述第二排柱体，以形成所述扰流结构；

所述第一排柱体包括至少一个所述柱体，所述第二排柱体包括至少两个所述柱体，所述第一排柱体的柱体与所述第二排柱体的柱体交错设置；

其中，进入所述通道的溶液被所述第一排柱体、所述第二排柱体分别分流或者汇流，以扰动所述溶液。

可选地，所述光化学反应器设有若干个腔室，若干个所述腔室沿所述光化学反应器的长度方向依次排列，位于首端的所述腔室连通所述进液孔，位于尾端的所述腔室连通所述出液孔，相邻两所述腔室之间通过过道连通，以形成所述通道，每一所述腔室均设有若干个可形成一所述扰流结构的所述柱体。

可选地，所述过道的横截面面积小于所述腔室的横截面面积。

可选地，所述光化学反应器包括：

基板，所述基板的一表面设有若干个凹槽，若干个所述凹槽沿所述光化学反应器的长度方向依次排列，相邻两所述凹槽之间通过槽道连通，若干所述凹槽的槽底均凸设有若干所述柱体，位于首端的所述凹槽的槽底设有所述进液孔，所述进液孔远离位于尾端的所述凹槽设置，位于尾端的所述凹槽的槽底设有所述出液孔，所述出液孔远离位于尾端的所述凹槽设置；和

透光板，所述透光板同时盖设于若干所述凹槽、所述槽道，所述透光板与所述凹槽围合形成所述腔室，所述透光板与所述槽道围合形成所述过道，所述透光板朝向所述基板的表面形成所述通道的可透光的壁面。

可选地，所述凹槽具有相对的两槽侧壁，两所述槽侧壁均沿所述光化学反应器的长度方向延伸设置，并均与若干所述柱体间隔设置，两所述槽侧壁均凸设有若干凸块，若干所述凸块沿所述光化学反应器的长度方向依次排列，并均与若干所述柱体间隔设置，其中，所述凸块与靠近所述槽侧壁的柱体错位设置。

可选地，所述进液孔分别与两所述槽侧壁之间的距离相等。

可选地，光化学反应器还设有换热流道、流道入口以及流道出口，所述换热流道的一端连通所述流道入口，所述流道入口用于通入液体，所述换热流道的另一端连通所述流道出口，所述流道出口用于流出所述液体；

其中，进入所述换热流道的液体释放或者吸收热量，以改变所述通道内的温度。

可选地，所述换热流道具有第一壁面和第二壁面，所述第一壁面与所述第二壁面相对设置，所述第一壁面凸设有若干第一挡板，若干所述第一挡板沿所述换热流道的延伸方向依次排列，并均与所述第二壁面间隔设置，所述第二壁面凸设有若干第二挡板，若干所述第二挡板沿所述换热流道的延伸方向依次排列，并均与所述第一壁面间隔设置；

其中，相邻两所述第一挡板之间设有一所述第二挡板，相邻两所述第二挡板之间设有一所述第一挡板，相邻的所述第一挡板与所述第二挡板间隔设置。

本实用新型还提出一种光化学反应系统，包括脉冲发生器和光化学反应器，所述脉冲发生器通过管道连通于所述光化学反应器的进液孔，所述脉冲发生器用于向所述进液孔输入压力呈脉冲变化的待反应溶液；

所述光化学反应器设有通道、进液孔以及出液孔，所述通道的一端连通所述进液孔，所述进液孔用于输入待反应溶液，所述通道的另一端连通所述出液孔，所述出液孔用于流出反应后的所述溶液，所述通道的一壁面可透光，用于供外界光线照射进所述通道内，以进行光化学反应，所述光化学反应器还设有扰流结构，所述扰流结构设于所述通道的中间段，所述扰流结构用于扰动流经所述通道的溶液。

本实用新型技术方案溶液从进液孔进入通道内，外界的光线可以透过通道的透光壁面照射通道内的溶液，可以使溶液发生光化学反应，反应后的溶液从出液孔流出。通过光化学反应器还设有扰流结构，扰流结构设于通道的中间段，扰流结构用于扰动流经通道的溶液，使溶液中的物料交替接触透光壁面，增大物料与“光面”的接触概率，从而可以促进光化学反应，进而可以提高光化学反应效率，进而可以将光催化工艺放大。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型光化学反应器一实施例的结构示意图；

图2为图1中光化学反应器的爆炸图；

图3为图2中基板的结构示意图；

图4为图3中基板的俯视图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为图2中基板的另一视角的结构示意图；

图7为图6中基板的俯视图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种光化学反应器100。

如图1至图3所示，在本实用新型光化学反应器100一实施例中，该光化学反应器100设有通道100a、进液孔100b以及出液孔100c，通道100a的一端连通进液孔100b，进液孔100b用于输入待反应溶液，通道100a的另一端连通出液孔100c，出液孔100c用于流出反应后的溶液，通道100a的一壁面可透光，用于供外界光线照射进通道100a内，以进行光化学反应，光化学反应器100还设有扰流结构100d，扰流结构100d设于通道100a的中间段，扰流结构100d用于扰动流经通道100a的溶液。

本实施例中，通道100a的一壁面可透光，该壁面可以采用透光材料制造，例如：透光玻璃、透光亚力克等，当然也可以是其他有效的透光材料，在此不再一一列举。其中，含有反应物质的溶液被光线照射可以发生光化学反应为现有技术，故在此不再赘述。

扰流结构100d可以是通道100a内壁面凸设的若干个柱体11，若干个柱体11之间相互间隔，进入通道100a内的溶液被若干柱体11分割成多部分，由于若干个柱体11之间的间隙相互连通，从而多部分溶液相互碰撞混合，从而使溶液“分割-混合”，从而扰动溶液，促进溶液中反应物质的混合，进而提高光化学反应效率；扰流结构100d也可以是一个安装在通道100a中的螺旋桨，通过电机带动螺旋桨转动，从而搅动溶液，使溶液扰动，从而促进溶液中反应物质的混合，提高光化学反应效率；扰流结构100d还可以是其他有效扰动溶液的结构，在此不再一一列举。

可以理解地，溶液从进液孔100b进入通道100a内，外界的光线可以透过通道100a的透光壁面照射通道100a内的溶液，从而可以使溶液发生光化学反应。通过光化学反应器100还设有扰流结构100d，扰流结构100d设于通道100a的中间段，扰流结构100d用于扰动流经通道100a的溶液，使溶液中的物料交替接触透光壁面，增大物料与“光面”的接触概率，从而可以促进光化学反应，进而可以提高光化学反应效率，进而可以将光催化工艺放大。溶液中的物料可以是固体光敏催化颗粒，以进行光催化。“光面”是指光线照射于透光壁面形成的光面。

需要说明的是，溶液可以重复进入光化学反应器100以提升光化学反应产率，也可以多个光化学反应器100串联来延长反应时间，提升光化学产率。

如图3至图5所示，在本实用新型光化学反应器100一实施例中，通道100a沿光化学反应器100的长度方向延伸，通道100a的一壁面凸设有相互间隔设置的若干柱体11，若干柱体11排列形成沿光化学反应器100的宽度方向延伸的若干排第一排柱体111和至少一排第二排柱体113，若干排第一排柱体111沿光化学反应器100的长度方向依次排列，相邻两第一排柱体111之间设有一排第二排柱体113，以形成扰流结构100d。

第一排柱体111包括至少一个柱体11，第二排柱体113包括至少两个柱体11，第一排柱体111的柱体11与第二排柱体113的柱体11交错设置；其中，进入通道100a的溶液被第一排柱体111、第二排柱体113分别分流或者汇流，以扰动溶液。

本实施例中，若干柱体11的数量可以是4个、7个、10个、13个等，在此对柱体11的数量不作限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置，只要满足第一排柱体111包括至少一个柱体11，第二排柱体113包括至少两个柱体11，相邻两第一排柱体111之间设有一排第二排柱体113。若干排第一排柱体111的数量可以是2排、3排、4排、5排等，在此对第一排柱体111的排数不作限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。每一排第一排柱体111的柱体11数量可以是1个、2个、3个、4个、5个等，在此对第一排柱体111的柱体11数量不作限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。若干排第二排柱体113的数量可以是1排、2排、3排、4排、5排等，在此对第二排柱体113的排数不作限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。每一排第二排柱体113的柱体11数量可以是2个、3个、4个、5个、6个等，在此对第二排柱体113的柱体11数量不作限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。

每一排第一排柱体111均沿光化学反应器100的宽度方向延伸，每一排第二排柱体113均沿光化学反应器100的宽度方向延伸。相邻两第一排柱体111之间设有一排第二排柱体113，第一排柱体111的柱体11位于第二排柱体113的相邻两柱体11连线的中垂线上，这样设置的目的是，使溶液分流，并让分流的溶液改变流向，以让分流的溶液相互碰撞、混合，从而使溶液扰动，使溶液中的物料交替接触透光壁面，增大物料与“光面”的接触概率，从而可以提高光化学反应效率。

进一步地，若干柱体11的排布方式，方式一：第二排柱体113在光化学反应器100宽度方向的两端的两个柱体11，可以分别紧靠着通道100a的两侧壁。溶液进入通道100a后，先被第一排柱体111分流，然后被第二排柱体113汇流，再被另一排第一排柱体111分流，如此，“分流-汇流-分流”使溶液扰动，从而促进溶液中反应物质的混合。方式二：第二排柱体113在光化学反应器100宽度方向的两端的两个柱体11，可以分别间隔于通道100a的两侧壁。溶液进入通道100a后，先被第一排柱体111分流成若干第一次分流溶液，然后被第二排柱体113将若干第一次分流溶液再次分流成若干第二次分流溶液，并且，将部分第二次分流溶液相互汇流，另一部分第二次分流溶液从第二排柱体113的两端的柱体11与通道100a的侧壁之间的缝隙穿过，之后，汇流的部分第二次分流溶液被另一排第一排柱体111分流成若干第三次分流溶液，并且，部分第三次分流溶液相互汇流，另一部分第三次分流溶液与未汇流的第二次分流溶液汇流，如此，“分流-再分流并汇流-再分流并汇流”使溶液扰动，从而使溶液中的物料交替接触透光壁面，增大物料与“光面”的接触概率，从而可以促进光化学反应，进而可以提高光化学反应效率。

需要说明的是，柱体11的横截面可以是正方形的，也即，柱体11为方柱；柱体11的横截面也可以是圆形的，也即，柱体11为圆柱；柱体11的横截面还可以是菱形的，也即，柱体11为四菱柱；柱体11还可以是其他形式的柱体11。柱体11尺寸可以是2～0mm的等效圆直径，柱状结构之间形成流体通道100a，流体通道100a的尺寸1～10mm，溶液在流体通道100a内流动。

可以理解地，通过进入通道100a的溶液被第一排柱体111分流成多部分分流溶液，然后分流溶液被第二排柱体113改变流向，使得两两部分分流溶液相互汇流，从而让分流溶液相互碰撞、混合，从而使溶液扰动，使溶液中的物料交替接触透光壁面，增大物料与“光面”的接触概率，从而可以提高光化学反应效率。并且，结构简单，易于加工制造，可以节约成本。

如图3和图4所示，在本实用新型光化学反应器100一实施例中，光化学反应器100设有若干个腔室101a，若干个腔室101a沿光化学反应器100的长度方向依次排列，位于首端的腔室101a连通进液孔100b，位于尾端的腔室101a连通出液孔100c，相邻两腔室101a之间通过过道103a连通，以形成通道100a，每一腔室101a均设有若干个可形成一扰流结构100d的柱体11。

本实施例中，若干腔室101a的数量可以是2个、3个、4个、5个、6个等，在此对腔室101a数量不作限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。每个腔室101a的内壁面凸设有若干个柱体11，该若干柱体11可以排列形成一个扰流结构100d，从而让流经腔室101a的溶液可以被扰动。

可以理解地，通过溶液依次进入多个腔室101a，多个腔室101a设有可形成一个扰流结构100d的若干个柱体11，从而溶液可以被多次扰动，进一步促进溶液中的物料交替接触透光壁面，从而进一步提高光化学反应效率。

如图3和图4所示，在本实用新型光化学反应器100一实施例中，过道103a的横截面面积小于腔室101a的横截面面积。

本实施例中，过道103a的横截面面积是指过道103a在垂直于光化学反应器100长度方向的截面，腔室101a的横截面面积是指腔室101a在垂直于光化学反应器100长度方向的截面。

可以理解地，通过过道103a的横截面面积小于腔室101a的横截面面积，从而溶液从腔室101a流至过道103a时，溶液会在过道103a中相互汇聚、混合，从而进一步促进溶液中的物料交替接触透光壁面，从而进一步提高光化学反应效率。

如图1至图4所示，在本实用新型光化学反应器100一实施例中，光化学反应器100包括基板10和透光板20，基板10的一表面设有若干个凹槽10a，若干个凹槽10a沿光化学反应器100的长度方向依次排列，相邻两凹槽10a之间通过槽道10b连通，若干凹槽10a的槽底均凸设有若干柱体11，位于首端的凹槽10a的槽底设有进液孔100b，进液孔100b远离位于尾端的凹槽10a设置，位于尾端的凹槽10a的槽底设有出液孔100c，出液孔100c远离位于尾端的凹槽10a设置。

透光板20同时盖设于若干凹槽10a、槽道10b，透光板20与凹槽10a围合形成腔室101a，透光板20与槽道10b围合形成过道103a，透光板20朝向基板10的表面形成通道100a的可透光的壁面。

本实施例中，基板10可以是采用铸铁制成的，也可以是采用塑料注塑成型的，还可以是其他有效的材质制成的。透光板20可以是玻璃板，也可以是透光亚克力板，还可以是其他可透光的板材。位于首端的凹槽10a的槽底设有进液孔100b，这样，在槽底开设进液孔100b可以避免槽侧壁1001a空间限制而导致进液孔100b较小，从而可以保障进液孔100b的大小，从而保障溶液的输入效率，以确保一定的生产效率，特别是对于将本申请的光化学反应器100制造为微化学反应器时，透光板20朝向基板10的表面与凹槽10a的槽底壁之间的间隙较小，槽侧壁1001a难以满足进液孔100b的大小。位于尾端的凹槽10a的槽底设有出液孔100c，这样，在槽底开设出液孔100c可以避免槽侧壁1001a空间限制而导致出液孔100c较小，从而可以保障出液孔100c的大小，从而保障溶液的输入效率，以确保一定的生产效率，特别是对于将本申请的光化学反应器100制造为微化学反应器时，透光板20朝向基板10的表面与凹槽10a的槽底壁之间的间隙较小，槽侧壁1001a难以满足出液孔100c的大小。

可以理解地，通过基板10的一表面设有若干个凹槽10a，相邻两凹槽10a之间通过槽道10b连通，透光板20同时盖设于若干凹槽10a、槽道10b，从而透光板20与凹槽10a围合形成腔室101a，透光板20与槽道10b围合形成过道103a。如此设置，透光板20同时盖设于若干凹槽10a、槽道10b，而形成腔室101a、过道103a，这样，不用复杂的抽芯脱模工艺，就可以形成腔室101a、过道103a，特别是对于腔室101a、过道103a较小时，这种拼装方式，更加容易加工制造，从而可以降低形成腔室101a、过道103a的难度。并且方便拆卸，以检修腔室101a和过道103a。另外，透光板20和基板10的结构简单，方便加工制造，可以节约成本。

如图4和图5所示，在本实用新型光化学反应器100一实施例中，凹槽10a具有相对的两槽侧壁1001a，两槽侧壁1001a均沿光化学反应器100的长度方向延伸设置，并均与若干柱体11间隔设置，两槽侧壁1001a均凸设有若干凸块13，若干凸块13沿光化学反应器100的长度方向依次排列，并均与若干柱体11间隔设置，其中，凸块13与靠近槽侧壁1001a的柱体11错位设置。

本实施例中，第二排柱体113是由多个柱体11沿光化学反应器100的宽度方向依次排列形成的，从而第二排柱体113在光化学反应器100的宽度方向上具有相背对的两端部，其中，相邻的两第二排柱体113同样朝向的一端部之间设有一个凸块13，相邻的两第二排柱体113同样朝向的另一端部之间设有另一个凸块13。

可以理解地，通过凹槽10a具有相对的两槽侧壁1001a，两槽侧壁1001a均凸设有若干凸块13，若干凸块13沿光化学反应器100的长度方向依次排列，并均与若干柱体11间隔设置，凸块13与靠近槽侧壁1001a的柱体11错位设置，从而让沿槽侧壁1001a流动的溶液可以被凸块13改变流向，以与其他溶液碰撞，从而进一步扰动溶液，以促进溶液中的物料交替接触透光壁面，从而进一步提高光化学反应效率。

如图5所示，在本实用新型光化学反应器100一实施例中，进液孔100b分别与两槽侧壁1001a之间的距离相等。

本实施例中，若干柱体11布满于凹槽10a的槽底壁。通过进液孔100b分别与两槽侧壁1001a之间的距离相等，从而尽可能让溶液均匀布满于凹槽10a内，以尽可能使每个柱体11都能发挥作用，从而可以让溶液更多地“分流-汇聚”，从而扰动溶液，以促进溶液中的物料交替接触透光壁面，从而进一步提高光化学反应效率。

如图6和图7所示，在本实用新型光化学反应器100一实施例中，光化学反应器100还设有换热流道100e、流道入口60a以及流道出口70a，换热流道100e的一端连通流道入口60a，流道入口60a用于通入液体，换热流道100e的另一端连通流道出口70a，流道出口70a用于流出液体。其中，进入换热流道100e的液体释放或者吸收热量，以改变通道100a内的温度。

本实施例中，通过液体从流道入口60a进入换热流道100e中，并在流动的过程中释放或者吸收热量，再从流道出口70a，从而改变通道100a内的温度。如此设置，可以为通道100a中溶液的光化学反应提供适宜的反应温度，起到促进光化学反应的作用。

如图6和图7所示，在本实用新型光化学反应器100一实施例中，换热流道100e具有第一壁面101e和第二壁面102e，第一壁面101e与第二壁面102e相对设置，第一壁面101e凸设有若干第一挡板1011e，若干第一挡板1011e沿换热流道100e的延伸方向依次排列，并均与第二壁面102e间隔设置，第二壁面102e凸设有若干第二挡板1021e，若干第二挡板1021e沿换热流道100e的延伸方向依次排列，并均与第一壁面101e间隔设置。

其中，相邻两第一挡板1011e之间设有一第二挡板1021e，相邻两第二挡板1021e之间设有一第一挡板1011e，相邻的第一挡板1011e与第二挡板1021e间隔设置。

本实施例中，通过第一壁面101e凸设有若干第一挡板1011e，第二壁面102e凸设有若干第二挡板1021e，第一挡板1011e与第二挡板1021e错位设置，形成蜿蜒的路径，从而增加了液体的换热时间，使液体能够吸收或者释放更多的热量，从而可以提高液体的换热效率。并且，第一挡板1011e与第二挡板1021e还增加了接触液体的面积，从而可以进一步提高液体的换热效率。通过液体进行换热，对反应器的反应溶液提供反应所需的温度条件，交叉扰乱有利于增强换热侧液体的换热效率。

如图2、图3、图4、图6以及图7所示，在本实用新型光化学反应器100一实施例中，光化学反应器100包括：基板10、透光板20、第一压板30、盖板40、第二压板50。基板10呈长方体，长方体的延伸方向为光化学反应器100的长度方向。基板10具有相背对的两个表面，基板10的一表面凹设有安装槽10c，安装槽10c为矩形槽，安装槽10c沿光化学反应器100的长度方向延伸设置。安装槽10c的槽底壁凹设有若干个凹槽10a，若干个凹槽10a沿光化学反应器100的长度方向依次排列设置，位于首端的凹槽10a的槽底设有进液孔100b，进液孔100b远离位于尾端的凹槽10a设置，位于尾端的凹槽10a的槽底设有出液孔100c，出液孔100c远离位于尾端的凹槽10a设置。每个安装槽10c的槽底壁还均凹设有多个槽道10b，相邻两个凹槽10a设有一个槽道10b，以将相邻的两凹槽10a连通。凹槽10a的槽底壁凸设有若干个柱体11，柱体11为长方体。透光板20为长方形板。透光板20为为透光石英板或者玻璃盖板40。透光板20安装在安装槽10c中，并同时盖在若干凹槽10a、多个槽道10b上，透光板20与凹槽10a围合形成腔室101a，透光板20与槽道10b围合形成过道103a，透光板20朝向基板10的表面形成通道100a的可透光的壁面。第一压板30的表面设有贯通的通光口30a，通光口30a呈矩形设置，通光口30a的面积小于透光板20的一表面面积，通光口30a与透光板20的一表面相对设置，第一压板30盖在透光板20的边缘，并固定连接在基板10上，以将透光板20固定在基板10上。

基板10的另一表面凹设有换热槽10d，换热槽10d为矩形槽，换热槽10d沿光化学反应器100的长度方向延伸设置。换热槽10d具有相对设置的第一槽侧壁1001a和第二槽侧壁1001a，第一槽侧壁1001a和第二槽侧壁1001a均沿光化学反应器100的长度方向延伸设置。第一槽侧壁1001a朝向第二槽侧壁1001a凸设有若干第一挡板1011e，若干第一挡板1011e均与第二槽侧壁1001a间隔设置，且沿光化学反应器100的长度方向依次间隔排列。第二槽侧壁1001a朝向第一槽侧壁1001a凸设有若干第二挡板1021e，若干第二挡板1021e均与第一槽侧壁1001a间隔设置，且沿光化学反应器100的长度方向依次间隔排列。其中，第一挡板1011e与第二挡板1021e错位设置。第一槽侧壁1001a形成第一壁面101e，第二槽侧壁1001a形成第二壁面102e。第一槽侧壁1001a设有贯通至基板10的一外侧壁的输入孔101d，输入孔101d位于换热槽10d在光化学反应器100的长度方向上的一端，第二槽侧壁1001a设有贯通至基板10的另一外侧壁的输出孔103d，输出孔103d位于换热槽10d在光化学反应器100的长度方向上的另一端。

盖板40盖在换热槽10d的槽口，并同时与若干第一挡板1011e、若干第二挡板1021e抵顶，盖板40朝向基板10的表面与换热槽10d围合形成换热流道100e。第二压板50的一表面面积大于盖板40的一表面面积，第二压板50盖在盖板40上，并固定连接于基板10，以将盖板40固定在基板10上。

光化学反应器100还包括第一水嘴60、第二水嘴70，第一水嘴60的一端安装在基板10的一外侧壁上的输入孔101d，第一水嘴60的另一端设有流道入口60a，第二水嘴70的一端安装在基板10的另一外侧壁上的输出孔103d，第二水嘴70的另一端设有流道出口70a。第一水嘴60、第二水嘴70，可以方便连接管道。

本实用新型还提出一种光化学反应系统，该光化学反应系统包括脉冲发生器(图未示)和光化学反应器100，脉冲发生器通过管道连通于光化学反应器100的进液孔100b，脉冲发生器用于向进液孔100b输入压力呈脉冲变化的待反应溶液。该光化学反应器100的具体结构参照上述实施例，由于本光化学反应系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实施例中，脉冲发生器提供周期性脉冲，改变溶液在反应器内的流速快慢，强化溶液在反应器内的混合，防止溶液中固体颗粒沉降。光化学反应器100的若干柱体11形成的柱型结构流道能够起到分割和聚并流体的作用，与脉冲发生器配合能够有效增强溶液的传质效果，也即，增强溶液中物质的混合，提升光化学反应效率。光化学反应器100的通道100a内有多组柱型结构组成，溶液经过每组柱型结构聚并后再次进行分散。脉冲发生器可以是通过往复运动活塞产生脉冲，也可以是通过振动隔膜产生脉冲，还可以是通过往复泵产生脉冲，还可以是其他有效的脉冲发生装置。

现有技术中，微通道光化学反应器结合微反应技术和光催化技术，在增强光化学反应效率方面凸显出强大优势。由于其微米级特征尺寸，具有更强的光穿透力，同时具有高效传质传热性能。这些优势是传统光化学反应设备无法实现的。但是，微通道光化学反应器的通道尺寸狭小也带来了无法处理固体颗粒问题，并且很难进行工艺放大。

可以理解地，本实用新型光化学反应系统，通过脉冲振荡流结合静态混合结构，增强连续光化学反应器100内流体的传质传热性能，增强连续流光化学反应器100处理固体催化剂颗粒能力和解决工艺放大问题。反应器内柱型结构组合形成流道，流道尺寸比微通道100a尺寸增大数倍，达到1～10mm级别，有效降低了浆体造成的堵塞。同时脉冲发生器有效增强流体的湍流效果，增强多相流体混合效果。振荡流反应器能够提升光化学反应的规模和效率，有效进行工艺放大，提升光化学反应的规模，有利于工艺放大，并增强光化学反应器100的混合效率，扩大了适用范围，能够用于有固体颗粒催化剂的溶液的光化学反应，解决微通道100a光化学反应器100的通道100a尺寸狭小无法处理固体颗粒的问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种光化学反应器，其特征在于，所述光化学反应器设有通道、进液孔以及出液孔，所述通道的一端连通所述进液孔，所述进液孔用于输入待反应溶液，所述通道的另一端连通所述出液孔，所述出液孔用于流出反应后的所述溶液，所述通道的一壁面可透光，用于供外界光线照射进所述通道内，以进行光化学反应，所述光化学反应器还设有扰流结构，所述扰流结构设于所述通道的中间段，所述扰流结构用于扰动流经所述通道的溶液；

所述通道沿所述光化学反应器的长度方向延伸，所述通道的一壁面凸设有相互间隔设置的若干柱体，若干所述柱体排列形成沿所述光化学反应器的宽度方向延伸的若干排第一排柱体和至少一排第二排柱体，若干排所述第一排柱体沿所述光化学反应器的长度方向依次排列，相邻两第一排柱体之间设有一排所述第二排柱体，以形成所述扰流结构；

所述第一排柱体包括至少一个所述柱体，所述第二排柱体包括至少两个所述柱体，所述第一排柱体的柱体与所述第二排柱体的柱体交错设置；

其中，进入所述通道的溶液被所述第一排柱体、所述第二排柱体分别分流或者汇流，以扰动所述溶液。

2.如权利要求1所述的光化学反应器，其特征在于，所述光化学反应器设有若干个腔室，若干个所述腔室沿所述光化学反应器的长度方向依次排列，位于首端的所述腔室连通所述进液孔，位于尾端的所述腔室连通所述出液孔，相邻两所述腔室之间通过过道连通，以形成所述通道，每一所述腔室均设有若干个可形成一所述扰流结构的所述柱体。

3.如权利要求2所述的光化学反应器，其特征在于，所述过道的横截面面积小于所述腔室的横截面面积。

4.如权利要求2所述的光化学反应器，其特征在于，所述光化学反应器包括：

基板，所述基板的一表面设有若干个凹槽，若干个所述凹槽沿所述光化学反应器的长度方向依次排列，相邻两所述凹槽之间通过槽道连通，若干所述凹槽的槽底均凸设有若干所述柱体，位于首端的所述凹槽的槽底设有所述进液孔，所述进液孔远离位于尾端的所述凹槽设置，位于尾端的所述凹槽的槽底设有所述出液孔，所述出液孔远离位于尾端的所述凹槽设置；和

透光板，所述透光板同时盖设于若干所述凹槽、所述槽道，所述透光板与所述凹槽围合形成所述腔室，所述透光板与所述槽道围合形成所述过道，所述透光板朝向所述基板的表面形成所述通道的可透光的壁面。

5.如权利要求4所述的光化学反应器，其特征在于，所述凹槽具有相对的两槽侧壁，两所述槽侧壁均沿所述光化学反应器的长度方向延伸设置，并均与若干所述柱体间隔设置，两所述槽侧壁均凸设有若干凸块，若干所述凸块沿所述光化学反应器的长度方向依次排列，并均与若干所述柱体间隔设置，其中，所述凸块与靠近所述槽侧壁的柱体错位设置。

6.如权利要求5所述的光化学反应器，其特征在于，所述进液孔分别与两所述槽侧壁之间的距离相等。

7.如权利要求1所述的光化学反应器，其特征在于，光化学反应器还设有换热流道、流道入口以及流道出口，所述换热流道的一端连通所述流道入口，所述流道入口用于通入液体，所述换热流道的另一端连通所述流道出口，所述流道出口用于流出所述液体；

其中，进入所述换热流道的液体释放或者吸收热量，以改变所述通道内的温度。

8.如权利要求7所述的光化学反应器，其特征在于，所述换热流道具有第一壁面和第二壁面，所述第一壁面与所述第二壁面相对设置，所述第一壁面凸设有若干第一挡板，若干所述第一挡板沿所述换热流道的延伸方向依次排列，并均与所述第二壁面间隔设置，所述第二壁面凸设有若干第二挡板，若干所述第二挡板沿所述换热流道的延伸方向依次排列，并均与所述第一壁面间隔设置；

其中，相邻两所述第一挡板之间设有一所述第二挡板，相邻两所述第二挡板之间设有一所述第一挡板，相邻的所述第一挡板与所述第二挡板间隔设置。

9.一种光化学反应系统，其特征在于，包括脉冲发生器和如权利要求1至8任一项所述光化学反应器，所述脉冲发生器通过管道连通于所述光化学反应器的进液孔，所述脉冲发生器用于向所述进液孔输入压力呈脉冲变化的待反应溶液。

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