[实用新型]一种流式光化学反应装置

说明书

本实用新型公开了一种流式光化学反应装置，包括进气系统、进液系统、微混合器、光源、冷阱和缠绕在冷阱上的微流管；所述进气系统和进液系统经微混合器与微流管相连；所述冷阱设置为圆锥体；所述光源位于所述冷阱的外部并设置在冷阱轴线方向顶点一侧。本实用新型流式光化学反应装置允许以气体作为原料参与可见光反应，设计安全，光源可更换且光照效率高，可以对物料、温度和压力精确控制。

技术领域

本实用新型提供了一种流式光化学反应装置。

背景技术

流式反应器是化工领域经典的研究对象，将实验室的小量反应直接从瓶子(Batch)中转移到管路中，不仅提高了反应效率，缩短反应时间，同时不存在反应器放大效应，可以稳定长时间运转，拉近了实验室与工业生产线的距离，被认为是未来合成化学的发展方向。相较于传统在反应瓶中进行光化学反应，流式光反应器优点明显：管路提供了较大的表面积体积比，可以提高辐射效率，减少反应时间，在降低催化剂负载的情况下提高转化效率与产率，从而完成一些传统方法需要高压或者难以完成的反应；较长的管路也能使反应体系得到更精准的温度控制。

传统流式光反应器使用紫外光激发分子，此类反应通常底物普适性差，反应难以调控，并且需要昂贵的石英器皿作为反应容器。近些年来，可见光催化的化学反应逐渐开始运用到有机合成中，可见光天然丰度大，使用简单安全，符合现代绿色化学的要求，应用潜力巨大，是当下有机化学的热门研究领域。

目前可见光的流式光反应器大都为自行搭建，由于这类仪器对于不同反应有比较强的专一性，所以完全商业化的仪器还比较少。普遍采取的做法是根据反应条件的要求，选择符合要求的部件，再进行组装，并在反应条件优化的同时优化反应装置的部件。国内这方面的研究成果较少，国外已经有许多课题组尝试搭建了此类反应器并取得了成功。

公布号为CN203990580U的中国实用新型专利文献公开了一种连续合成环丁烷四甲酸二酐的光反应装置，描述了一种使用聚四氟乙烯缠绕石英玻璃的紫外光反应装置，成本较高而且受限于紫外光，无法进行气体参与的反应。

公布号为CN205797181U的中国实用新型专利文献公开了一种光照强度可控的有机合成光反应装置，描述了通过遮光处理控制光强且只适用于单一液相循环光反应装置，反应过程中产物回流与原料混合，采用微型水泵循环反应液，微型气泵为装置散热。装置设置简单，光源由于形状固定所以不易更换，反应体系的进样量及温度控制不准确，无法进行气体参与的反应，同时反应过程存在安全隐患，在实验室使用过程中具有很大的局限性。

实用新型内容

针对现有技术中光化学反应装置无法进行气体参与的反应，且光源不易更换的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种流式光化学反应装置，该装置允许以气体作为原料参与可见光反应，设计安全，光源可更换且光照效率高，可以对物料、温度和压力精确控制。

为了达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种流式光化学反应装置，包括进气系统、进液系统、微混合器、光源、冷阱和缠绕在冷阱上的微流管；

所述进气系统和进液系统经微混合器与微流管相连；

所述冷阱设置为圆锥体；

所述光源位于所述冷阱的外部并设置在冷阱轴线方向顶点一侧。

本实用新型中，所述进气系统一般为一组。所述进气系统的设置可为本领域该类系统的常规设置，较佳地，所述进气系统包括气体钢瓶、导气管和减压阀，还至少包括气体质量流量计和气体针阀中的至少一个；当同时含有气体质量流量计和气体针阀时，气体质量流量计和气体针阀并联设置；所述导气管的一端连接气体钢瓶，另一端与所述微混合器的输入端相连。

其中，所述气体钢瓶可为本领域常规的气体钢瓶。

其中，所述导气管可为本领域常规的导气管。