CS240517B1 - Mechanicky miešaný fotochemický reaktor pre ožarovanie monochromatickým svetlom - Google Patents

Abstract

Mechanický ttliešaný fotochemický reaktor pre ožarovanie monochromatickým svetlom pozostávajúci z křemenného válcovitého horáka so zdrojom žiarenia tvořeným nízkotlakou ortuťovou výbojkou, umístněného v ožarovacej nádobě, ktoré vytvárajú reakčný priestor, vyznačujúci sa tým, že ožarováčia nádoba je v spodnej časti spojená s chladičom a ďalej plášfom turbínového čerpadla spojeného s hornou časťo-u ožarovacéj nádoby vodorovnou tangenciálně umiesthenou trubicou, pričom v spodnej časti plášťa turbínového čerpadla je umiestnená plochá teflonová turbínka připevněná na sklenehej tyčke míešadla vyvedenej cez válcové skleněné vodítko na hnací agregát.

Description

240517

Vynález sa týká zariadenia, ktoré slúžina selektívne ožarovanip monochromaticrlkým svetlom za súčasriého intenzívnehomiešania ozařovaného substrátu při che-mických reakciách vyvolaných účinkom žia-renia v laboratórnej praxi a výskume v od-bore chemie. V technické] a laboratórnej praxi použí-vané zariadenia na fotochemické reakcie po-užívajú středotlaké a vysokotlaké výbojky,ktoré si vyžadujú používanie filtrov, ktorévšak len vefmi obtažne a s velkými strata-mi umožňujú z generovaného spektra oddě-lit žiarenie potrebnej vlnovej dlžky. Pri po-užití nízkotlakých ortučových výbojok ge-nerujúcich monochromatické žiarenie tietosú spravidla umiestnené okolo nádoby s o-žarovaným substrátom čo značné znižuje e-fektívnosť využitia výbojkami vyžar ovánéhožiarenia. Nakolko pri použití krátkovlnnéhomonochromatického žiarenia fotochemickáreakcia prebieha len v tenkej vrstvičke o-žarovaného substrátu déležitú úlohu má mie-šanie ožarovanej kvapaliny. Na miešanieožarovanej kvapaliny sa používajú magne-tické miešadlá, ktoré však nevyhovujú premiešanie vyšších stípcov kvapaliny, nakoí-ko miešanie pri povrchu je nedokonalé.

Druhý spdsob premiešavania plynom, kto-rý sa rozptyluje pri dne fotoreaktora fritoumá malú účinnost a miešanie nie je v ce-lom objeme pravidelné, dochádza k ne-vratnej strate plynu, ktorý z aparatúry u-niká. Na premiešavanie použité inertně ply-ny sú drahé a naviac sa často pre fotoche-mické účely musia zbavit stop kyslíka čo-značné zdražuje prevádzku zariadenia.

Uvedené nedostatky sú odstránené zaria-dením podl'a vynálezu, ktoré umožňuje se-lektívne ožarovanie monochromatickýmsvetlom za súčasného velmi intenzívnehoprúdenia ožarovanej kvapaliny, ktorého· pod-stata spočívá v tom, že sa skládá z ponor-ného dlhého válcového křemenného horá-ku s nízkotlakou ortuťovou výbojkou, tur-bínového čerpadla a reakčnej nádobky.

Ponorný křemenný horák tvoří dlhá kře-menná trubica opatřená v hornej časti zá-brusom a v dolnej časti uzavretá, do ktorejje vložená nízkotlaká ortuťoyá výbojka slú-žiaca ako zdroj monochromatického žiare-nia.

Turbínové čerpadlo pozostáva zo skle-něného vodítka, v ktorom sa otáča skleně-ná tyčka opatřená v hornej časti zabrúse-nou válcovou plochou a z teflónovej čerpa-cej turbínky upevnenej na konci sklenenejtyčky. Nádoba fotoreaktora sa skládá z pracov-nej časti, v ktorej prebieha fotochemickáreakcia, z chladiacej časti, ktorá slúži nachladenie ozařovaného média a nepriamo 'i ? ožarovacej nízkotlakej výbojky a vertikál-1 něho turbínového, čerpadla slúžiaceho na cirkuláciu ožarovanej kvapaliny. , HJavnpp ..výl}Qdou zariadenia podlá vyná-fbzutýj^^iěKan^lé premešavanie ožarovanejkvapanny jhrečerpáyanej zo spodnej častifotoreaktora do jeho hornej časti. Úplnévyužitie energie horáka, ktorý je ponořenýv ožarovanom substráte je zabezpečené. Za-riadenie umožňuje nepretržitú prevádzku,ktorá je potřebná v případe dlhotrvajúcichreakcií — 24 a viac hodin. V zariadenísa používajú komerčně dostupné nízkotla-ké výbojky generujúce prakticky monochro-matické žiarenia, čím odpadajú úplné filtre. Přečerpáváme a chladenie ožarovanejkvapaliny je zabezpečené vertikálnym tur-bínovým čerpadlom umiestneným v sklene-nom válci, ktorý v hornej časti má zábrusna upevnenie skleněného vodítka a je sfotoreaktorom spojený vodorovnou tangen-ciálně k reakčnej nádobě pritavenou prí-vodnou trubicou. Tangenciálně privádzanákvapalina spirálovité obtéká v tenkej vrst-vě křemenný horák zhora dole čím sa znač-né predlžuje doba kontaktu. V dolnej čas-ti čerpacej trubice je umiestnený prietoč-, ný chladič cez ktorý z dna fotoreaktora sa odčerpává ozařovaná kvapalina. Příklad konštrukcie zariadenia podlá vy-nálezu je znázorněný na obrázku v pozdlž-nom řeze.

Zariadenie pozostáva z týchto častí zná-zorněných na obrázku: ponorný horák zkřemenného' skla 1, nízkotlaká výbojka 2,turbínové miešadlo 8 s teflonovou turbín-kou 9, zábrus 4 křemenného horáku naplášti reakčnej nádoby, hrdlo 5 so zábru-' som pre teploměr, zábrus B pre vodítko 7turbínky, prívodná trubica 13, plášť 10 ver-tikálneho čerpadla, chladič 11 ožarovanejkvapaliny, vypúšťací kohút 12 a ožarovacia nádoba 3.

Vynález sa týká využitia žiarenia pri fo-tochemických reakciách používaných v or-ganickej a anorganickej chémii.

Zariadenie je možné použiť na ožarovanieroztokov organických a anorganických lá-tok za velmi intenzívneho miešania praktic-ky monochromatickým žiarením. Zariade-nie pozostáva s rozoberatelných štyrochčastí, ponorného křemenného horáka s níz-kotlakou výbojkou, turbínového čerpadla,vodítka čerpadla a reakčnej nádoby.- U-možňuje velmi dobré využitie žiarenia vý-bojky, ktorá je ponořená v ožarovanom mé-diu. Umožňuje intenzívně a rovnoměrné mie-šanie kvapaliny, ktorá cirkuluje Spirálovi-té okolo ožarovacieho horáka.

Vynález je možné využit při syntéze v or-ganickej a anorganickej chémii a pri štú-diu mechanizmov fotochemických reakcií.

Claims (1)

1. 240517 PREDMET Mechanicky miešaný fotochemický reak-tor pre ožarovanie monochromatickým svet-lom pozostávajúci z křemenného válcovi-tého horáka so zdrojom žiarenia, tvořenýmnízkotlakou ortuťovou výbojkou, umiestne-ného v ožarovacej nádobě, ktoré vytvára-jú reakčný priestor vyznačujúci sa tým, žeožarovacia nádoba (3) je v spodnej častispojená s chladičom (11) a ďalej plášťom VYNALEZU (10) turbínového čerpadla spojeného s hor-nou časťou ožarovacej nádoby (3) vodorov-nou tangenciálně umiestnenou trubicou (13),pričom v podnej častí plášťa (10) turbíno-vého čerpadla je umiestnená plochá teflo-nová turbínka (9) připevněná na sklenenejtyčke miešadla (8) vyvedenej cez válcovéskleněné vodítko (7) na hnací agregát. 1 list výkresov