连续流光化学反应器 MF-V6G

光化学反应器持液量3-18ml,可实现单/面光源催化,可以实现在290-400nm波段80%以上的透光率。

光化学反应对人类的生存和发展起着不可或缺的作用。从光合作用合成人类基本生存所需的氮气、食品和衣物到社会高度发展所需的各种新型材料、保健药品以及维护生态环境的光化学废物处理, 人类生活的很多方面都与光化学反应相关。有光参与的化学反应避免了许多传统化学反应给环境带来的污染(如有毒溶剂和废水)。此外, 通过光化学处理各种有机废物, 还可以消除对环境的影响。

作为最基本的物理化学反应之一,光化学与许多生命过程紧密相关,并且在有机合成、环境保护、新材料、新能源等领域也发挥着重要的作用。近年来光化学反应与连续流技术的结合受到了越来越多科研院所与工业界研究人员的注意。这两种技术的结合,可以极大地缩短反应时间,提高反应的选择性以及安全性,在许多方面具有传统烧瓶反应无法比拟的优越性。

光化学合成反应因具有使用清洁能源,高能量利用率,高选择性,高原子经济性,反应条件温和可控等诸多优势。光化学反应器拥有透光率高、耐高温、耐高压、光强度大、光源纯净,控温精准、无放大效应。光化学反应器主要用于研究气相、液相固相、流动体系在模拟紫外光、模拟可见光、特种模拟光照射下,负载光催化剂等条件下的光化学反应。

连续流光化学反应优势:

1、传质传热效率高:连续流光化学反应器的通道尺寸一般小于1mm,液体物料在其中以层流(Laminar flow)的形式通过。当液体以这种形式流动时,物料混合效果由各平行薄层的扩散情况决定,通道尺寸越小,物料混合均匀所需的时间越短。对于连续流光反应器,物料的混合可以在毫秒级的时间内完成,效率远高于传统的烧瓶反应器,由此可以极大的避免因局部浓度不均匀而引发的副反应。在光化学反应过程中,除反应自身生成的热量外,光源的照射也会引起反应温度上升。得益于自身巨大的比表面积,连续流反应器可以及时将多余的热量移出,避免因局部过热生成大量的副产物。

2、实现多步反应连续进行:一些复杂的有机化合物,其合成过程不仅需要多步反应,且中间产物也需要经过提纯才可投入下步反应,而这些过程就需要消耗大量的时间和人力。连续流技术则提供了一种可能的简化途径。对于一些生成不稳定的中间体,如重氮盐、叠氮化合物的反应,连续流光化学反应也比烧瓶反应更具优势。

3、增加操作过程中的安全性:与传统的反应器相较,连续流反应器中持有的反应物料量明显要少,因此可以降低一些危险反应,如易爆、剧毒反应的安全隐患。即使发生事故,由于反应器内部的物料量少,产生的危害也会大大减小。因为具备更好的安全性,连续流反应许多在烧瓶中无法实现的反应提供了可能的实现途径,此外连续流反应放大效应小,更容易实现扩大生产。

只有少量的光化学工艺,如维生素D3和维生素A的合成从(由BASF和Hoffmann-LaRoch),玫瑰醚(Symrise)、己内酰胺(Toray)和青蒿素(Sanofi和Huvepharma)已投入商业应用。

光催化反应器应用领域:偶氮染料、生物医药等。

       由于玻璃的透光性,在光催化方向,玻璃微反应器更优于其他材质的微反应器。采用进口高硼硅浮法玻璃,其通光性在280nm到380nm这个区间段紫外光透光率能超过80%。并且比传统的管式催化,微反应器还能通过换热层的应用,增加催化条件,促进反应物生成。

光催化反应器基本技术参数:

连续流光化学反应器
型号Mf-V6G-MMf-V6G-M(9)Mf-V6G-M(S)Mf-V6G-M(S9)
技术参数材质:Schott BF33高硼硅玻璃  材质:Schott BF33高硼硅玻璃  材质:Schott BF33高硼硅玻璃  材质:Schott BF33高硼硅玻璃  
持液量:6mL持液量:18mL持液量:3mL持液量:9mL
两进一出混合模块两进一出混合模块两进一出混合模块两进一出混合模块
使用温度:-30℃-280℃使用温度:-30℃-280℃使用温度:-30℃-280℃使用温度:-30℃-280℃
工艺侧压力:0-20bar 换热侧压力:0-5bar                                  工艺侧压力:0-20bar   换热侧压力:0-5bar工艺侧压力:0-20bar 换热侧压力:0-5bar                                  工艺侧压力:0-20bar 换热侧压力:0-5bar                                  
双层工艺侧+单层换热侧(2+1)315nm-可见光透光率90%双层工艺侧+单层换热侧(2+1)315nm-可见光透光率90%单层工艺侧+单层换热侧(1+1)315nm-可见光透光率90%单层工艺侧+单层换热侧(1+1) 315nm-可见光透光率90%
光源数量双面光源双面光源单面光源单面光源
全氟化密封夹具材质:PFA(夹具)+PA66(隔热罩)
O-ring材质:FFKM+Viton 75
使用温度:-25℃-195℃
蓝光光源LED光源
波段:450-475nm
配支架+散热器+遥控机+电源   功率80-200W
紫光光源LED光源
波段:405-425nm
配支架+散热器+遥控机+电源   功率80-200W
4000K光源LED光源
波段:4000K自然白
配支架+散热器+遥控机+电源   功率80-200W
6000K光源LED光源
波段:6000K白光
配支架+散热器+遥控机+电源   功率80-200W
其他进样/换热/测温系统模块

有机光化学反应类型:

1. 光作为引发剂光引发诱导产生自由基反应,典型的反应有自由基聚合以及光卤化反应。

2. 光参与反应Quasi-Stoichiometric反应光是作为反应物,没有光的参与,反应不能发生。

光化学反应应用类型

Barton亚硝酸酯光解反应Barton自由基脱羧反应Bergman芳环化反应Brandi-Guama螺环丙烷重排反应Büchner扩环反应Curtius 重排deMayo反应(de Mayo Reaction)Dimroth重排反应Di-π-methane重排(Di-π-methane Rearrangement)Feldman烯烃环戊烷合成反应Fries重排Nazarov环化反应Paternó–Büchi反应Reimer–Tiemann反应Vinylcyclopropane-cyclopentene rearrangement(烯基环丙烷-环戊烯重排)Wolff重排Wohl–Ziegler反应Ciamician–Dennstedt重排脱羧偶联反应 Decarboxylative Coupling、光氯化、光烷基化。


连续流光催化反应器优势:

传质传热性能对比

面容因子

停留时间

放大效应

表面传热系数(W/m2*k)

微反应器

3000—13000

1—600s

很小

1090—3420

传统反应釜

1—10

0.5—48h

4—5步优化

2—15

安环指标

持液量

占地面积(m2)

溶剂消耗

目标产品选择性

能耗(低温反应案例)

微反应器

1L

9

0—30

0.8—1

0—25℃

传统反应釜

3000L

80

90

0.8

-45—25℃


连续流光化学反应系统

连续流光化学反应器
型号Mf-V6G-MMf-V6G-M(9)Mf-V6G-M(S)Mf-V6G-M(S9)
技术参数材质:Schott BF33高硼硅玻璃  材质:Schott BF33高硼硅玻璃  材质:Schott BF33高硼硅玻璃  材质:Schott BF33高硼硅玻璃  
持液量:6mL持液量:18mL持液量:3mL持液量:9mL
两进一出混合模块两进一出混合模块两进一出混合模块两进一出混合模块
使用温度:-30℃-280℃使用温度:-30℃-280℃使用温度:-30℃-280℃使用温度:-30℃-280℃
工艺侧压力:0-20bar 换热侧压力:0-5bar                                  工艺侧压力:0-20bar   换热侧压力:0-5bar工艺侧压力:0-20bar 换热侧压力:0-5bar                                  工艺侧压力:0-20bar 换热侧压力:0-5bar                                  
双层工艺侧+单层换热侧(2+1)315nm-可见光透光率90%双层工艺侧+单层换热侧(2+1)315nm-可见光透光率90%单层工艺侧+单层换热侧(1+1)315nm-可见光透光率90%单层工艺侧+单层换热侧(1+1) 315nm-可见光透光率90%
光源数量双面光源双面光源单面光源单面光源
全氟化密封夹具材质:PFA(夹具)+PA66(隔热罩)
O-ring材质:FFKM+Viton 75
使用温度:-25℃-195℃
蓝光光源LED光源
波段:450-475nm
配支架+散热器+遥控机+电源   功率80-200W
紫光光源LED光源
波段:405-425nm
配支架+散热器+遥控机+电源   功率80-200W
4000K光源LED光源
波段:4000K自然白
配支架+散热器+遥控机+电源   功率80-200W
6000K光源LED光源
波段:6000K白光
配支架+散热器+遥控机+电源   功率80-200W
其他进样/换热/测温系统模块


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