[實用新型]一種連續流催化反應器

有效

• 申請號: 201821602001.3
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN208894182U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 張業新;張建;陳慧;楊杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;B01J19/08;B01J19/02
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本實用新型公開了一種連續流催化反應器。所述的連續流催化反應器包括反應容器、封裝于所述反應容器內的填料以及帶電荷的催化組分，所述催化組分在直流電場作用下被固定于所述填料上。所述的連續流催化反應器可以應用于單糖差向異構化反應等連續流反應。本實用新型的連續流催化反應器具有結構簡單、可無人值守，操作安全方便等優勢，且在應用于連續流反應的過程中，由于催化組分被直流電場所固定，不會隨產物流出，節省了催化劑的分離步驟，提升了催化劑的利用效率。

技術領域

本實用新型具體涉及一種連續流催化反應器、其組裝方法及應用，例如在單糖差向異構化反應中的應用。

背景技術

傳統釜式液相反應解決了大量化工產品需求的問題，但也存在很多自身難以克服的缺點，如安全隱患、環境污染、能源消耗巨大、產品質量不穩定、占地面積大以及工藝放大困難等(化學進展，2016，28(6):829-838)。連續流反應以其獨特的混合方式、高效的傳質傳熱、低溶劑需求恰好解決了這些難題。“連續流化學”或稱為“流動化學”，是指通過泵輸送物料并以連續流動模式進行化學反應的技術。近20年來，連續流反應技術在學術界和工業界越來越受到人們的歡迎，它的優勢主要體現在：(1)反應器尺寸小，傳質傳熱迅速，易實現過程強化；(2)參數控制精確，反應選擇性好，尤其適合于抑制串聯副反應；(3)在線物料量少，微小通道固有阻燃性能，小結構增強裝置防爆性能，操作安全；(4)連續化操作，時空效率高；(5)容易實現自動化控制，增強操作的安全性，節約勞動力資源(中國醫藥工業雜志，2017,48(4)：469-482)。

液相的連續流反應多為催化反應，一般將催化劑與原料預混后通入反應器進行反應。如果將催化劑固定在反應器中，可以節省催化劑分離步驟，減少催化劑的流失，提升其利用效率，延長其使用壽命。常用的催化劑固定方法為物理吸附法和化學成鍵法。CN101033192A公開了一種硝酸硝化苯生產一硝基苯的連續流反應方法，通過浸漬將金屬氧化物負載到MFI拓撲結構分子篩與擬薄水鋁石上，然后壓制成型為固定床催化劑；Biggelaar等通過共價鍵將ω-轉氨酶通過固定在3-氨丙基三乙氧基硅烷改性的多孔氧化硅上，用于對映選擇性氨基轉移的連續流反應(Catalysts，2017，7(54)：1-13)；等利用離子鍵將鉬酸根離子固定在陰離子交換樹脂上，用于葡萄糖到甘露糖的差向異構化反應(Applied Catalysis A，2008，334(1–2)：112-118)。盡管從如此，催化活性組分與載體結合力有限，在連續流反應中易溶進液相介質而損失活性，導致催化劑壽命有限。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種連續流催化反應器，從而克服現有技術中的不足。

為實現前述目的，本實用新型采用的技術方案包括：

本實用新型實施例提供了一種連續流催化反應器，包括反應容器以及封裝于所述反應容器內的填料；其特征在于：所述連續流催化反應器還包括帶電荷的催化組分，所述催化組分在直流電場作用下被固定于所述填料上。

在一些實施方式中，所述反應容器為管狀結構。

在一些實施方式中，所述反應容器是玻璃材質的。

在一些實施方式中，所述填料包括活性炭、離子交換樹脂中的任意一種或兩種的組合。

在一些實施方式中，所述催化組分包括量子點，例如可以是氧化鉬量子點。

在一些實施方式中，所述催化組分包括鉬酸根離子、氫氧化鐵膠體粒子，但不限于此。