[实用新型]一种负压式连续紫外光化反应器

说明书

技术领域

 本实用新型涉及到光化学反应工程技术领域，特别涉及一种负压式连续紫外光化反应器。

背景技术

光化学反应器作为光化学生产的关键设备，种类繁多，用途各异，其性能的优劣对于光化学反应过程的应用有着十分重要的意义，光化学反应器已广泛应用于实际生产，其中比较成功的就是光化学合成维生素D系列产品。

许多光化目标产物在紫外光作用下会进一步发生光化学反应生产其他副产物，因此反应终产物非常复杂，以维生素D₃为例，7-脱氢胆固醇分子吸收特定波长范围的紫外光后异构到维生素D₃前提，而维生素D₃前提分子又能吸收能量与紫外光进一步异构到另外两个重要的光异构体-光甾醇L和速甾醇T。在这一过程中，维生素D₃前体的生成量是多个光异构体反应竞争的结果，与光照波长、反应物浓度、溶剂以及温度等因素相关，且随光照时间而变化，进一步研究表明，7-脱氢胆固醇转换成维生素D₃前体的最适合波长在280-300nm之间，对于实际生产应用的紫外光源-高压汞灯，因含有较多其他波段的紫外光，直接用于照射转化，会产生大量的光甾醇L和速甾醇T等副产物，不利于目标产物的积累，转化率偏低，有人曾经试用高压汞灯配合特殊的滤波液，滤掉不需要的紫外光，从而将紫外光谱限定在较窄的范围内去解决转化率偏低的方案，但由于滤波液在紫外光照射下易发生变质、失效，无法长期稳定使用而失去实用价值；也有采用自制的特殊低压汞灯，其发射光谱可以满足要求，但由于单灯功率在30至80瓦，功率偏低，如实际应用，需要光源数量很多，则反应器体积大，结构复杂，造价昂贵，运行和维护困难，有时反应器还需要通入大量氮气，驱除氧气，避免光化反应物被氧化破坏，因此常常需要额外配置价格较高的氮气装置，进一步增加了运行维护费用，提高了生产成本。

发明内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种结构简单，能滤除多余波段紫外光，有效提高目标产物的转化率，成本低廉的负压式连续紫外光化反应器。

为实现上述技术问题，本实用新型采取的解决方案为：一种负压式连续紫外光化反应器，包括物料罐、反应器和收集罐，所述物料罐和收集罐上均连接设有压强表、调节气阀和真空泵，所述物料罐的底部还设有出料口，所述收集罐的顶部设有进料口，所述反应器的中部设有光源安装室，光源安装室内设有高压汞灯，所述光源安装室为滤光玻璃构成，所述反应器内围绕光源安装室的外侧设有呈螺旋结构的输送管道，所述输送管道采用透光材料，所述反应器底部设有与输送管道的一端连通的输入口，顶部设有与输送管道的另一端相连通的输出口，且所述物料罐的出料口通过第一阀门与反应器的输入口相连通，所述收集罐的进料口通过第二阀门与反应器的输出口相连通。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：如上所述设计的负压式连续紫外光化反应器，反应器中的光源安装室采用滤光玻璃构成，滤光玻璃将光源安装室内的高压汞灯发射的多余波段的紫外光滤除，避免了反应后光甾醇L和速甾醇T等其他副产物的产生，有利于目标产物的积累，提供了转化率；进一步的，所述物料罐、反应器和收集罐相通，利用物料罐和收集罐上的调节气阀，调节物料罐和收集罐的压强，使得物料罐的压强高于收集罐的压强，则由于压强原理，物料会经过反应器的输送管道从物料罐向收集罐流动，该过程是一个流动的连续过程，物料在反应器中是在流动过程中进行的光化反应，利于物料全面的光照，有利于光化反应的进行，且控制物料罐和收集罐之间的压强差，则可以控制物料的流动速度，可以控制物料在反应器中的反应时间；进一步的，所述输送管道是呈螺旋结构的围绕在光源安装室的外侧，长度较长，接触面积较广，即物料是环绕式的受高压汞灯的照射，进一步的提高了反应效果，提高转化率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。