一種負壓式連續紫外光化反應器的製造方法

2023-05-27 21:15:11 1

一種負壓式連續紫外光化反應器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及光化學反應工程【技術領域】，提供結構簡單，能濾除多餘波段紫外光，提高目標產物的轉化率，成本低廉的負壓式連續紫外光化反應器，包括物料罐、反應器和收集罐，物料罐和收集罐上均連接設有壓強表、調節氣閥和真空泵，物料罐的底部還設有出料口，收集罐的頂部設有進料口，反應器的中部設有光源安裝室，光源安裝室內設有高壓汞燈，光源安裝室為濾光玻璃構成，所述反應器內圍繞光源安裝室的外側設有呈螺旋結構的輸送管道，所述輸送管道採用透光材料，反應器底部設有與輸送管道的一端連通的輸入口，頂部設有與輸送管道的另一端相連通的輸出口，且物料罐的出料口與反應器的輸入口相連通，收集罐的進料口與反應器的輸出口相連通。
【專利說明】一種負壓式連續紫外光化反應器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到光化學反應工程【技術領域】，特別涉及一種負壓式連續紫外光化反應器。
【背景技術】
[0002]光化學反應器作為光化學生產的關鍵設備，種類繁多，用途各異，其性能的優劣對於光化學反應過程的應用有著十分重要的意義，光化學反應器已廣泛應用於實際生產，其中比較成功的就是光化學合成維生素D系列產品。
[0003]許多光化目標產物在紫外光作用下會進一步發生光化學反應生產其他副產物，因此反應終產物非常複雜，以維生素D3為例，7-脫氫膽固醇分子吸收特定波長範圍的紫外光後異構到維生素D3前提，而維生素D3前提分子又能吸收能量與紫外光進一步異構到另外兩個重要的光異構體-光留醇L和速留醇T。在這一過程中，維生素D3前體的生成量是多個光異構體反應競爭的結果，與光照波長、反應物濃度、溶劑以及溫度等因素相關，且隨光照時間而變化，進一步研究表明，7-脫氫膽固醇轉換成維生素D3前體的最適合波長在280-300nm之間，對於實際生產應用的紫外光源-高壓汞燈，因含有較多其他波段的紫外光，直接用於照射轉化，會產生大量的光留醇L和速留醇T等副產物，不利於目標產物的積累，轉化率偏低，有人曾經試用高壓汞燈配合特殊的濾波液，濾掉不需要的紫外光，從而將紫外光譜限定在較窄的範圍內去解決轉化率偏低的方案，但由於濾波液在紫外光照射下易發生變質、失效，無法長期穩定使用而失去實用價值；也有採用自製的特殊低壓汞燈，其發射光譜可以滿足要求，但由於單燈功率在30至80瓦，功率偏低，如實際應用，需要光源數量很多，則反應器體積大，結構複雜，造價昂貴，運行和維護困難，有時反應器還需要通入大量氮氣，驅除氧氣，避免光化反應物被氧化破壞，因此常常需要額外配置價格較高的氮氣裝置，進一步增加了運行維護費用，提高了生產成本。

【發明內容】

[0004]因此，針對上述的問題，本實用新型提出一種結構簡單，能濾除多餘波段紫外光，有效提高目標產物的轉化率，成本低廉的負壓式連續紫外光化反應器。
[0005]為實現上述技術問題，本實用新型採取的解決方案為:一種負壓式連續紫外光化反應器，包括物料罐、反應器和收集罐，所述物料罐和收集罐上均連接設有壓強表、調節氣閥和真空泵，所述物料罐的底部還設有出料口，所述收集罐的頂部設有進料口，所述反應器的中部設有光源安裝室，光源安裝室內設有高壓汞燈，所述光源安裝室為濾光玻璃構成，所述反應器內圍繞光源安裝室的外側設有呈螺旋結構的輸送管道，所述輸送管道採用透光材料，所述反應器底部設有與輸送管道的一端連通的輸入口，頂部設有與輸送管道的另一端相連通的輸出口，且所述物料罐的出料口通過第一閥門與反應器的輸入口相連通，所述收集罐的進料口通過第二閥門與反應器的輸出口相連通。
[0006]通過採用前述技術方案，本實用新型的有益效果是:如上所述設計的負壓式連續紫外光化反應器，反應器中的光源安裝室採用濾光玻璃構成，濾光玻璃將光源安裝室內的高壓汞燈發射的多餘波段的紫外光濾除，避免了反應後光留醇L和速留醇T等其他副產物的產生，有利於目標產物的積累，提供了轉化率；進一步的，所述物料罐、反應器和收集罐相通，利用物料罐和收集罐上的調節氣閥，調節物料罐和收集罐的壓強，使得物料罐的壓強高於收集罐的壓強，則由於壓強原理，物料會經過反應器的輸送管道從物料罐向收集罐流動，該過程是一個流動的連續過程，物料在反應器中是在流動過程中進行的光化反應，利於物料全面的光照，有利於光化反應的進行，且控制物料罐和收集罐之間的壓強差，則可以控制物料的流動速度，可以控制物料在反應器中的反應時間；進一步的，所述輸送管道是呈螺旋結構的圍繞在光源安裝室的外側，長度較長，接觸面積較廣，即物料是環繞式的受高壓汞燈的照射，進一步的提聞了反應效果，提聞轉化率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]現結合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明。
[0009]參考圖1，本實用新型實施例揭示的是，一種負壓式連續紫外光化反應器，包括物料罐1、反應器2和收集罐3，所述物料罐I和收集罐3上均連接設有壓強表4、調節氣閥5和真空泵6，所述物料罐I的底部還設有出料口，所述收集罐3的頂部設有進料口，所述反應器2的中部設有光源安裝室21，光源安裝室21內設有高壓汞燈，所述光源安裝室21為濾光玻璃構成，所述反應器2內圍繞光源安裝室21的外側設有呈螺旋結構的輸送管道22，所述輸送管道22採用透光材料，所述反應器2底部設有與輸送管道22的一端連通的輸入口23，頂部設有與輸送管道22的另一端相連通的輸出口 24，且所述物料罐I的出料口通過第一閥門11與反應器2的輸入口 23相連通，所述收集罐3的進料口通過第二閥門31與反應器2的輸出口 24相連通。
[0010]所述負壓式連續紫外光化反應器，利用真空泵6將物料罐I和收集罐3進行真空處理，通過各自的壓強表4可以分別觀察物料罐和收集罐的壓強，結合調節氣閥5對物料罐I和收集罐3分別進行壓強調整，使得物料罐I內的壓強大於收集罐3的壓強，而所述物料罐1、反應器2和收集罐3之間相通，因此基於壓強原理，在負壓作用下物料罐I內的物料會從物料罐I經過反應器2內的輸送管道22流動至收集罐3中；物料在反應器2的輸送管道22中流動的同時，光源安裝室21內的高壓汞燈發射出的紫外光對物料進行光照，使物料發生光化反應，該反應是在物料的動態下進行，有利於物料反應的充分，有利於物料轉化率的提高；同時光源安裝室21採用濾光玻璃構成，濾光玻璃對高壓汞燈的多餘波段的紫外光進行濾除，避免了反應後光留醇L和速留醇T等其他副產物的產生，有利於目標產物的積累，提供了物料的轉化率；進一步的，通過調節氣閥5控制調節物料罐I和收集罐3之間的壓強差，則可以控制物料的流動速度，可以控制物料在反應器2中的反應時間；進一步的，所述輸送管道22是呈螺旋結構的圍繞在光源安裝室21的外側，長度較長，接觸面積較廣，即物料是環繞式的受高壓汞燈的照射，進一步的提高了反應效果。
[0011]綜上所述設計的負壓式連續紫外光化反應器，整體結構簡單，製作方便，成本較低，能濾除多餘波段紫外光，有效提高目標產物的轉化率。
[0012]以上所記載，僅為利用本創作技術內容的實施例，任何熟悉本項技藝者運用本創作所做的修飾、變化，皆屬本創作主張的專利範圍，而不限於實施例所揭示者。
【權利要求】
1.一種負壓式連續紫外光化反應器，其特徵在於:包括物料罐、反應器和收集罐，所述物料罐和收集罐上均連接設有壓強表、調節氣閥和真空泵，所述物料罐的底部還設有出料口，所述收集罐的頂部設有進料口，所述反應器的中部設有為濾光玻璃構成的光源安裝室，光源安裝室內設有高壓汞燈，所述反應器內圍繞光源安裝室的外側設有呈螺旋結構的輸送管道，所述輸送管道採用透光材料，所述反應器底部設有與輸送管道的一端連通的輸入口，頂部設有與輸送管道的另一端相連通的輸出口，且所述物料罐的出料口通過第一閥門與反應器的輸入口相連通，所述收集罐的進料口通過第二閥門與反應器的輸出口相連通。
【文檔編號】B01J19/12GK203379887SQ201320461984
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】黃學興, 葉秋星 申請人:福建省華普新材料有限公司