[發明專利]一種管式反應器內光化學反應的微混合系統及方法

在審

• 申請號: 201811038708.0
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN108993342A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 陳桂光;杜樂;申春
• 申請（專利權）人: 山東清創化工有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J19/12
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

1.一種管式反應器內光化學反應的微混合系統，其特征在于，該系統包括微混合單元和管式光化學反應裝置，其中液-液微混合單元與管式光化學反應裝置串聯連接，在所述液-液微混合單元中，與反應液不相溶的液態載體相將反應液剪切為液柱或液滴。

2.根據權利要求1所述的微混合系統，其特征在于：所述的微混合單元為T型、Y型、錯流剪切型、水力學聚焦型，同軸環管型或同軸環形管改進型微通道器件。

3.根據權利要求1所述的微混合系統，其特征在于：所述的管式光化學反應裝置可采用透光的任意管式反應器。光源數量和管式反應器的長度根據光化學反應所需光照時間而定。

4.根據權利要求1-3任一項所述的微混合系統，其特征在于：微混合單元設備材質為聚合物、不銹鋼、無機玻璃或以上混合物，其通道尺寸為0.05～50毫米。

5.根據權利要求1-3任一項所述的微混合系統，其特征在于：其采用的管式反應器材質為全氟乙烯丙烯共聚物、聚四氟乙烯、石英玻璃、硅酸鹽玻璃、高硼硅玻璃或以上混合物，其內徑為0.05～50毫米。

6.根據權利要求1所述的微混合系統，其特征在于：所述管式光化學反應裝置中的光源為高壓汞燈、中壓汞燈、低壓汞燈、發光二極管(LED)燈或其以上組合，光源所發光為紫外光、可見光、紅外光或其以上組合；所述冷阱為材質為石英玻璃、硅酸鹽玻璃、高硼硅玻璃或以上混合物。

7.根據權利要求1-6任一項所述的微混合系統，其特征在于：管式反應器具有不同與在光源的纏繞方向上的1個或1個以上的轉彎結構。

8.一種管式反應器內光化學反應的方法，其特征在于采用權利要求1-7任一項所述的微混合系統實現，該方法包括如下步驟：

(1)在微混合單元內，與光化學反應液不互溶的液體或氣體作為運載相流體，通過調節兩相流量，將反應液相流體剪切為液柱，得到液柱流；

(2)得到的液柱流進入管式反應器接受光照，在反應液的液柱內發生光照反應。在光照過程中，反應液始終保持液柱型態流動。

(3)液柱流在管式反應器內一次通過或多次循環，根據反應進程控制總停留時間，分相后得到產物溶液。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述的反應液為含有光化學反應成分的溶液。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述運載相與反應液相的流量比為1：20～20：1；所述運載相包括：電解質溶液、硅油、烷烴類等液體，或氮氣、氬氣等惰性氣體，即與反應液不相溶的液體或液體，均可作為運載相。