DE4423302C1 - Vorrichtung zur Einkopplung von Strahlungsenergie in einen Photoreaktor - Google Patents
Vorrichtung zur Einkopplung von Strahlungsenergie in einen PhotoreaktorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einkopplung
von Strahlungsenergie einer Lichtquelle in einen Photo
reaktor zur Durchführung photochemischer Synthesen.
Eine photochemische Reaktion setzt die Absorption elek
tromagnetischer Strahlung durch einen Reaktionspartner,
einen Sensibilisator oder einen Photokatalysator vor
aus. Von dem Licht eines breitbandig oder Licht unter
schiedlicher Wellenlängen emittierenden Strahlers kann
häufig nur ein Teil für die photochemische Reaktion
genutzt werden. Kurzwelliges Licht kann unerwünschte
Nebenreaktionen verursachen oder zur Zerstörung der
Zielprodukte führen. Licht größerer Wellenlängen ist
für die elektronische Anregung nicht energiereich ge
nug. Auch innerhalb des für die photochemische Reaktion
geeigneten Wellenlängenbereiches werden einige Photonen
in höherem Grad absorbiert als andere; solche, die
nicht für die gewünschte photochemische Reaktion ge
nutzt werden, können zur unerwünschten Erwärmung des
Reaktionsgemisches führen.
Die Durchführung einer bestimmten photochemischen
Reaktion hängt damit in erheblichem Maße von der Aus
wahl einer geeigneten Lichtquelle und der Art der Ein
bringung des Lichtes geeigneter Wellenlänge ab. Insbe
sondere kann die Güte einer photochemischen Reaktion,
quantitativ erfaßt durch Reaktionsumsatz und Selek
tivität, durch die Anordnung der Strahlungsquelle, ihre
Leistung und spektrale Verteilung beeinflußt werden.
Fortschritte in der technischen Ausführung photo
chemischer Synthesen sind daher parallel zu der Ent
wicklung geeigneter Strahlungsquellen und zu Methoden
zur Ausblendung der nicht benötigten Strahlung zu
sehen.
Zu den zur Zeit in industriellem Maßstab verwirklichten
photochemischen Prozessen gehören Photohalogenierungen,
Photosulfochlorierungen, Photosulfoxidationen, Photo
nitrosierungen, Photoisomerisierungen, Photohydrodime
risierungen, Photodesulfonierungen, Photodesulfonylie
rungen und Photooxygenierungen.
Zur Durchführung dieser Synthesen stehen verschiedene
Lichtquellen zur Verfügung, so z. B. Gasentladungs
lampen, Glühlampen, fluoreszierende Lampen oder Röhren
sowie Laser.
Jede dieser Lichtquellen besitzt charakteristische
Eigenschaften bezüglich der Art des emittierten Spek
trums (kontinuierlich oder linienhaft, Maximum im UV-,
sichtbaren oder NIR-Bereich) und der Leuchtstärke. Das
Spektrum kann nur in begrenztem Umfang durch Manipula
tionen an der Lampe, wie z. B. Verwendung verschiedener
Leuchtmedien, Dotierungen oder Druckänderungen, be
einflußt werden. Ferner kann durch Filtergläser oder
Flüssigfilter (z. B. Lösungen bestimmter Salze oder or
ganischer Komponenten) ein Teil des Spektrums absor
biert werden. Solche Maßnahmen können jedoch eine Ver
kürzung der Lebensdauer der Lampen oder einen höheren
apparativen Aufwand und damit höhere Kosten verur
sachen. Auch eine Erhöhung der Leuchtstärke ist nur
begrenzt möglich und in der Regel mit höherem Strom
verbrauch und einer Zunahme des Lampenvolumens ver
bunden. Mit Lasern kann man zwar intensive Strahlung
einer gewünschten Wellenlänge zur Verfügung stellen,
aber ihre Installation und ihr Betrieb sind mit so
hohen Kosten verbunden, daß ihr Einsatz aus wirtschaft
lichen Gründen nur in sehr speziellen Fällen zu recht
fertigen ist.
Die Lampen sind bei den herkömmlichen, industriell ein
gesetzten Photoreaktoren zumeist in den Reaktor inte
griert, um Abstrahlungsverluste in die Umgebung zu ver
meiden. Dabei ist in der Regel eine aufwendige Kühlung
der Lampen vorzusehen, die das Lampenspektrum nicht
nachteilig beeinflussen darf. Der Platzbedarf der
Lampen läßt die Raum-Zeit-Ausbeute der Reaktion sinken,
ein Up-Scaling der Anlage wird erschwert und ist oft
mals nur durch parallel geschaltete Reaktoren reali
sierbar.
Anstelle elektrisch betriebener Lichtquellen kann auch
die Sonnenstrahlung zur Durchführung photochemischer
Synthesen genutzt werden. Für die Durchführung der
photochemischen Reaktionen wurden großflächige und
voluminöse transparente Reaktionsgefäße verwendet, die
der Sonnenstrahlung ausgesetzt werden. In jüngerer Zeit
wurden auch linienfokussierende Konzentratoren ein
gesetzt, durch deren Brennlinie ein transparentes Reak
tionsrohr geführt wird. Auch bei diesen mit Sonnenlicht
betriebenen Photoreaktoren ist es von Nachteil, daß das
komplette Spektrum in den Reaktor eingetragen wird.
Eine Vorrichtung, von der der Oberbegriff des Patent
anspruchs 1 ausgeht, ist bekannt aus JP 5-96155 A2 (Pa
tent Abstracts of Japan C-1096, August 12, 1993, Vol.
17/No. 436). Bei dieser Vorrichtung wird das Licht einer
Lichtquelle auf einen Hohlspiegel gelenkt, der Licht
einer bestimmten Wellenlänge in eine Kammer leitet,
welche an beiden Enden durch lichtdurchlässige Scheiben
begrenzt ist und eine lichtdurchlässige Flüssigkeit
enthält. Auch hierbei ergibt sich ein erheblicher Platz
bedarf, insbesondere für Lichtquelle und Spiegel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor
richtung zur Einkopplung von Strahlungsenergie einer
Lichtquelle in einen Photoreaktor zu schaffen, die es
ermöglicht, den gewünschten Längenwellenbereich ohne
Verwendung spezieller wellenselektiver Lichtquellen und
ohne Filterung auszuwählen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit
den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält eine fokus
sierende holographische Vorrichtung, die einfallendes
Licht entsprechend den darin enthaltenen Wellenlängen
mit unterschiedlichen Fokaldistanzen bündelt. Es ist
daher möglich, den Photoreaktor mit einem derartigen
Abstand zur holographischen Vorrichtung zu positionie
ren, daß die gewünschte Wellenlänge bzw. der gewünschte
Wellenlängenbereich im Innenraum des Photoreaktors kon
zentriert wird, während alle übrigen Wellenlängen
außerhalb des Photoreaktors konzentriert werden. Auf
diese Weise gelingt es, den für die Photosynthese ge
eigneten Wellenlängenanteil breitbandig einfallenden
Lichts auf den Reaktionsraum des Photoreaktors zu kon
zentrieren, während alle anderen Spektralanteile des
Lichts nur einen relativ geringen Energieanteil im
Photoreaktor liefern.
Das wellenselektive Übertragungsverhalten holo
graphischer Vorrichtungen hängt damit zusammen, daß die
betreffenden Hologramme erzeugt werden, indem zwei
kohärente Lichtstrahlen einer bestimmten Wellenlänge
auf einer photoempfindlichen Schicht einander über
lagert werden. Wenn auf diese Weise ein fokussierendes
Hologramm (als Transmissionshologramm oder als
Reflexionshologramm) erzeugt worden ist, fokussiert das
Hologramm in dem der Hologrammerzeugung entsprechenden
Brennpunkt nur diejenige Wellenlänge, die gleich der
hologrammerzeugenden Wellenlänge ist. Wellenlängen in
einem spektralen Bereich um eine zentrale Wellenlänge,
die durch die Aufnahme in weiten Grenzen wählbar ist,
werden ebenfalls fokussiert, jedoch mit anderen Brenn
weiten. Die Techniken zur Erzeugung fokussierender
Hologramme sind bekannt und brauchen daher nicht im
einzelnen erläutert zu werden.
Als Lichtquelle kommt jede Strahlungsquelle in Be
tracht, die den für die Photoreaktion benötigten Wel
lenlängenbereich emittiert. Insbesondere ist der
Direktstrahlungsanteil der Sonne von Interesse. Die
holographische Vorrichtung kann punkt- oder linien
fokussierend wirken. Sie befindet sich wie die Licht
quelle außerhalb des Photoreaktors und lenkt selektiv
den für die Reaktion idealen Wellenlängenbereich in den
Reaktor. Die nicht benötigte Strahlung fällt neben den
Reaktor und kann ggf. einer anderen Verwendung zuge
führt werden. Im Falle der Verwendung von Transmis
sionshologrammen befindet sich die holographische Vor
richtung zwischen Lichtquelle und Reaktor. Im Falle der
Verwendung von Reflexionshologrammen befindet sich der
Reaktor zwischen Lichtquelle und holographischer Vor
richtung.
Durch Variation der Größe der holographischen Vor
richtung kann die Bestrahlungsstärke auf den Reaktor
eingestellt werden. Ein Up-Scaling ist daher unter Bei
behaltung der Lichtquelle und unter Umständen ohne
Reaktorvolumenzunahme sehr gut möglich. Die holo
graphische Vorrichtung kann ein einziges Hologramm auf
weisen, oder bei größerer Flächenausdehnung auch
mehrere in einer gemeinsamen Ebene liegende Hologramme.
Bei mehreren Hologrammen sind die Brennweiten sämt
licher Mologramme für dieselbe Wellenlänge einander
gleich.
Als Photoreaktor kommen verschiedene Reaktortypen in
Betracht, die dem Strahlengang des Systems und den
reaktionskinetischen Belangen angepaßt werden müssen.
Linienfokussierende holographische Linsen bieten die
Verwendung von Strömungsrohrreaktoren an, die parallel
zur holographischen Vorrichtung in variablen Abständen
im gewünschten Wellenlängenbereich angeordnet werden.
Auf diese Weise können mit einer optischen Anordnung
simultan mehrere, in unterschiedlichen Wellenlängen
sensible photochemische Reaktionen durchgeführt werden.
Viele photochemische Reaktionen benötigen UV-Licht und
kurzwelliges, sichtbares Licht. Wird die Sonne als
Lichtquelle genutzt, kann der für die Reaktion nicht
genutzte, erhebliche Anteil langwelliger Strahlung von
einem Absorberrohr aufgefangen werden und z. B. zur
Prozeßwärmeerzeugung dienen. Das erreichbare Tempe
raturniveau liegt in dem System deutlich oberhalb des
Temperaturniveaus, das bei der Kühlung von Lampen bei
der herkömmlichen Technik anfällt. Es bietet sich die
Verwendung einer reflektierenden, holographischen Ein
heit in Kombination mit einem Plattenabsorber oder die
Verwendung einer solchen mit einer nachgeschalteten
konzentrierenden holographischen Vorrichtung in Kom
bination mit einem Rohrabsorber an. Die Fensterbreite
der reflektierten oder transmittierten Wellenlängen
kann in weiten Grenzen variiert werden.
Bei einem in Richtung des Lichteinfalls transparenten
Reaktor können die an der Reaktion beteiligten Stoffe
in paralleler Stromrichtung oder Gegenstromrichtung
geführt werden. Der in den Reaktor eingekoppelte, ge
wünschte Wellenlängenbereich läßt sich sowohl durch die
Eigenschaften der holographischen Vorrichtung, als auch
durch das Durchmesser-/Längenverhältnis des Reaktors
steuern.
Ein senkrecht zur optischen Achse aufgestellter Reaktor
kann durch entsprechende Einbauten als Fallfilmreaktor
konstruiert werden. So lassen sich kurze Aufenthalts
zeiten der Reaktionsmischung in der Strahlungszone rea
lisieren, die oftmals notwendig sind, um Folgereak
tionen der Reaktionsprodukte zu vermeiden. Die Anregung
der Moleküle durch Absorption eines Photons geschieht
hingegen sehr rasch.
Absorbieren die Reaktionspartner, Sensibilisatoren oder
Photokatalysatoren das eingestrahlte Licht nicht voll
ständig, kann eine Verspiegelung der Reaktorwände
Lichtverluste minimieren.
Durch Anbringen eines weiteren holographischen Systems
auf das Strahlungseingangsfenster des Photoreaktors
läßt sich der Strahlengang im Reaktor beeinflussen. Auf
diese Weise kann z. B. die Strahlungsflußverteilung
homogenisiert werden.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die lichtlenkende Wirkung eines fokussierenden
Transmissionshologramms für unterschiedliche
Wellenlängen,
Fig. 2 die lichtlenkende Wirkung eines fokussierenden
Reflexionshologramms für unterschiedliche Wel
lenlängen,
Fig. 3 eine Ausführungsform mit drei rohrförmigen
Photoreaktoren,
Fig. 4 eine Ausführungsform, bei der unter Verwendung
eines Reflexionshologramms die das Hologramm
durchdringende langwellige Strahlung einem Ab
sorber zugeführt wird,
Fig. 5 eine Ausführungsform ähnlich derjenigen von
Fig. 4, bei der der das Reflexionshologramm
durchdringende Strahlungsanteil von einem
Transmissionshologramm auf einen Photoreaktor
konzentriert wird,
Fig. 6 eine Ausführungsform mit einem Reaktor, dessen
Achse in Richtung der optischen Achse der holo
graphischen Vorrichtung verläuft, wobei das
Produkt im Mitstrom mit dem in den Reaktor ein
fallenden Licht geführt wird,
Fig. 7 eine Ausführungsform entsprechend Fig. 6,
wobei das Produkt im Gegenstrom zu dem einfal
lenden Licht geführt wird,
Fig. 8 eine Ausführungsform mit kastenförmigem Reak
tor, und
Fig. 9 eine Ausführungsform mit einer lichtlenkenden
optischen Vorrichtung vor dem Strahlungsein
fallfenster eines Reaktors, dessen Achse ent
lang der optischen Achse der holographischen
Vorrichtung verläuft.
In Fig. 1 ist eine holographische Vorrichtung HT dar
gestellt, die als Transmissionshologramm ausgebildet
ist. Die holographische Vorrichtung HT besteht aus
einer lichtdurchlässigen Scheibe oder Folie, die an
einer Seite mit einer holographischen Schicht versehen
ist. Diese holographische Schicht wurde bei der Holo
grammerzeugung mit zwei kohärenten Strahlen belichtet,
wobei ein Modulationsmuster entstanden ist, das aus
gehärtet wurde. Es ist auch möglich, das Mologramm da
durch zu erzeugen, daß von einem Master-Mologramm
Kopien, z. B. im Abdruckverfahren oder durch optisches
Kopieren, hergestellt werden.
Die holographische Vorrichtung HT wird aus der Ein
fallsrichtung mit Licht L beaufschlagt, das entweder
von einer natürlichen Lichtquelle (Sonne) oder einer
künstlichen Lichtquelle (Lampe) erzeugt wird. Dieses
polychromatische Licht, das sich aus Anteilen zahl
reicher Wellenlängen zusammensetzt, wird auf der Ein
fallsseite gegenüberliegenden Ausfallsseite fokussiert.
Licht der Wellenlänge λ₁ wird mit einer Fokalweite f₁
fokussiert und Licht einer Wellenlänge λ₂ wird mit der
Fokalweite f₂ fokussiert. Wenn λ₁ größer als λ₂ ist, ist
die Fokalweite f₂ größer als die Fokalweite f₁. Die
Differenz der beiden Fokalweiten ist relativ groß, was
durch die Erfindung ausgenutzt wird, um die Behandlung
des Reaktionsmediums bevorzugt mit einer ganz be
stimmten Wellenlänge vorzunehmen. Das einfallende Licht
kann im jeweiligen Fokus um einen Faktor von 1 bis 10⁴
konzentriert werden.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 1,
wobei die holographische Vorrichtung HR ein Reflexions
hologramm ist. Licht einer Wellenlänge λ₁ wird mit der
Fokalweite f₁ fokussiert und Licht einer Wellenlänge λ₂
wird mit der Fokalweite f₂ fokussiert, wobei die beiden
Foki auf derselben Seite der holographischen Vor
richtung HR liegen, auf der der Lichteinfall erfolgt.
Wenn die Wellenlänge λ₁ größer ist als die Wellenlänge
λ₂, ist die Fokalweite f₁ kleiner als die Fokalweite f₂.
Das Reflexionshologramm läßt einen Lichtanteil als
Transmissionslicht LT durch. Die Wellenlängen des
Transmissionslichts LT sind zum überwiegenden Teil
größer als die längste oder kleiner als die kürzeste
Wellenlänge, die von dem Reflexionshologramm reflek
tiert werden.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem das einfallende
Licht durch eine holographische Vorrichtung HT, die ein
Transmissionshologramm ist, entlang der optischen Achse
OA fokussiert wird, wobei sich unterschiedliche Fokal
distanzen für die Wellenlängen λ₁, λ₂ und λ₃ ergeben. Im
Abstand der jeweiligen Fokaldistanz ist ein Reaktor
R1, R2, R3 parallel zur holographischen Vorrichtung HT
angeordnet. Diese Reaktoren sind Rohre aus lichtdurch
lässigem Material, z. B. Glas. Die holographische Vor
richtung HT ist im vorliegenden Fall linienfokus
sierend, nach Art einer Zylinderlinse. Der Lichtanteil
mit der Wellenlänge λ₁ wird in dem rohrförmigen Reaktor
R1 fokussiert, der Lichtanteil mit der Wellenlänge λ₂
wird in dem rohrförmigen Reaktor R2 fokussiert und der
Lichtanteil mit der Wellenlänge λ₃ wird in dem rohr
förmigen Reaktor R3 fokussiert.
In Fig. 4 ist eine linienfokussierende holographische
Vorrichtung HR als Reflexionshologramm dargestellt. Auf
der dem Lichteinfall zugewandten Seite der holo
graphischen Vorrichtung HR ist ein rohrförmiger Reaktor
R derart angeordnet, daß die von der holographischen
Vorrichtung HR reflektierte Strahlung im Innern des
Reaktors R fokussiert wird. Transmissionslicht LT,
welches die holographische Vorrichtung HR durchdringt,
fällt auf eine hinter der holographischen Vorrichtung
angeordneten Absorber AB, der von einem wärmeabsor
bierenden Fluid durchströmt wird. Auf diese Weise wird
z. B. die Wärmestrahlung, die in dem Licht LT enthalten
ist, gewonnen und abgeführt.
Das Ausführungsbeispiel von Fig. 5 entspricht generell
demjenigen von Fig. 4, d. h. die holographische Vor
richtung HR ist ein Reflexionshologramm, jedoch wird
das Transmissionslicht LT auf einen Photoreaktor R2 ge
bündelt, der hier als parallel zu der holographischen
Vorrichtung verlaufendes Rohr ausgebildet ist. Zwischen
der holographischen Vorrichtung HR und dem Photoreaktor
R2 ist eine lichtlenkende Vorrichtung HD angeordnet,
bei der es sich um ein linienfokussierendes Hologramm
handelt, welches die Transmissionsstrahlung auf den
Photoreaktor R2 konzentriert.
Gemäß Fig. 6 ist eine holographische Vorrichtung HT
als Transmissionshologramm vorgesehen. Hinter der holo
graphischen Vorrichtung HT ist ein rohrförmiger Reaktor
R angeordnet, dessen Achse in Richtung der optischen
Achse OA der holographischen Vorrichtung verläuft. Der
Reaktor R weist an seiner der holographischen Vor
richtung zugewandten Stirnseite ein Strahlungsein
trittsfenster F auf und ist im übrigen lichtundurchläs
sig und an seiner Innenwand verspiegelt. Der Reaktor R
wird von seinem Strömungseinlaß E zu seinem Strömungs
auslaß A in Mitrichtung zur Richtung des einfallenden
Lichts von dem zu behandelnden Produkt durchströmt. Die
für die Photosynthese verwendete Wellenlänge λs wird
von der holographischen Vorrichtung HT etwa im Licht
eintrittsfenster F des Reaktors R fokussiert, während
die längere Wellenlänge λ₁ und kürzere Wellenlänge λ₂
mit kürzerer bzw. längerer Fokaldistanz fokussiert
werden.
Das Ausführungsbeispiel von Fig. 7 entspricht dem
jenigen von Fig. 6, mit Ausnahme der Tatsache, daß
Einlaß E und Auslaß A am Reaktor R vertauscht wird, so
daß der Reaktor R im Gegenstrom zum Lichteinfall durch
strömt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8 weist der Reak
tor R ein kastenförmiges Gehäuse auf, das auf der der
holographischen Vorrichtung HT zugewandten Seite ein
Lichteintrittsfenster F aufweist und im Innern mit Ein
bauten versehen ist. Der Reaktor von Fig. 8 ist als
Fallfilmreaktor konstruiert.
Das Ausführungsbeispiel von Fig. 9 entspricht dem
jenigen von Fig. 6, Fig. 7 oder Fig. 8, wobei im
Strahlengang vor dem Lichteintrittsfenster des Reaktors
R eine lichtlenkende Vorrichtung D angeordnet ist, die
die fokussierend einfallende Reaktionsstrahlung in
paralleles Licht umwandelt. Bei der lichtlenkenden Vor
richtung D handelt es sich vorzugsweise ebenfalls um
ein Hologramm.
Claims (21)
1. Vorrichtung zur Einkopplung von Strahlungsenergie
einer Lichtquelle in einen Photoreaktor (R) zur
Durchführung photochemischer Synthesen,
gekennzeichnet durch
eine fokussierende holographische Vorrichtung
(HT; HR), die mindestens einen wellenlängenselek
tiven Anteil der Strahlungsenergie auf das Innere
des Reaktors bündelt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die holographische Vorrichtung
(HT; HR) für unterschiedliche Wellenlängen unter
schiedliche Fokalweiten hat und daß in dem Brenn
punkt bzw. der Brennlinie mindestens einer der
Wellenlängen ein Photoreaktor (R1, R2, R3) an
geordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die holographische Vorrichtung
(HT) mindestens ein Transmissionshologramm auf
weist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die holographische Vorrichtung
(HR) mindestens ein Reflexionshologramm aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die holographische Vor
richtung linienfokussierend ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die holographische Vor
richtung punktfokussierend ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle und die
holographische Vorrichtung außerhalb des Photo
reaktors angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein mit
elektrischem Strom betriebener Strahler ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle der
Direktstrahlungsanteil der Sonne verwendet wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß bei einer reflexions
holographischen Vorrichtung (HR) auf der dem
Lichteinfall abgewandten Seite ein Absorber (AB)
zum Umsetzen der die holographische Vorrichtung
passierenden Strahlung (LT) in Prozeßwärme an
geordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der re
flexionsholographischen Vorrichtung (HR) eine
fokussierende transmissionsholographische Vor
richtung (HD) angeordnet ist, die die holo
graphische Vorrichtung (HR) passierende Strahlung
(LT) auf einen weiteren Photoreaktor R2 fokus
siert.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor
(R) rohrförmig ausgebildet und mit seiner Achse
entlang der optischen Achse (OA) der holo
graphischen Vorrichtung (HT) ausgerichtet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reaktor (R) von der Reak
tionsmischung im Mitstrom zu dem einfallenden
Licht durchströmt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reaktor (R) von der Reaktions
mischung im Gegenstrom zu dem einfallenden Licht
durchströmt ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Photoreaktor (R)
parallel zur optischen Achse (OA) ausgerichtet
ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (R)
zylindrisch oder kubisch ausgebildet und senkrecht
zur optischen Achse (OA) der holographischen Vor
richtung ausgerichtet ist und daß die Reaktions
mischung im Photoreaktor kreuzweise zur
Strahlungsrichtung geführt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Photoreaktor (R) durch Einbauten
als Fallfilmreaktor ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand
des Photoreaktors (R) zur Vermeidung von Dunkel
zonen verspiegelt ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oder vor
dem Strahlungseintrittsfenster (F) des Photoreak
tors (R) ein lichtlenkendes Element (D) angeordnet
ist, das den Strahlengang im Reaktor beeinflußt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß das lichtlenkende Element (D) eine
Linse ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß das lichtlenkende Element (D) eine
weitere holographische Vorrichtung ist.
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DE102018108327A1 (de) | 2018-04-09 | 2019-10-10 | Schott Ag | Photobioreaktor mit Vorrichtung zur Abgabe elektromagnetischer Strahlung, Vorrichtung zur Abgabe elektromagnetischer Strahlung sowie Verfahren zur Vermehrung oder Kultivierung biologischen Materials, Verfahren zum Präparieren von biologischem Material und/oder Herstellen von Pharmazeutika, insbesondere Biopharmazeutika |
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