一种三通道高效连续流动光化学混合装置及其混合方法与流程

本发明涉及流动光化学技术领域，更具体的说是涉及一种三通道高效连续流动光化学混合装置及其混合方法。

背景技术：

在流动光化学中，通常采用磁力搅拌或机械搅拌方式的间歇反应器来实现对不同物料的混合。但是上述的混合方式难以实现均匀的混合效果，存在潜在的局部过热危险，且装料以及卸料过程耗时，在实际的流动光化学混合应用中存在很多缺陷。

因此，如何提供一种混合均匀、使用方便的流动光化学混合装置及其混合方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种三通道高效连续流动光化学混合装置，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种三通道高效连续流动光化学混合装置，包括：注射组件、第一反应组件、第一y型管道、第二反应组件、第二y型管道和收集容器；

所述注射组件包括三个注射泵，以及分别安装在所述注射泵上的注射器；

所述第一反应组件包括第一载体，以及螺旋盘绕固定在所述第一载体外壁上的第一反应管道；

所述第一y型管道中的两个开口分别与两个所述注射器的注射口连通，另一个开口与所述第一反应管道的进口连通；

所述第二反应组件包括第二载体，以及螺旋盘绕固定在所述第二载体外壁上的第二反应管道；

所述第二y型管道中的两个开口分别与剩余的所述注射器的注射口和所述第一反应管道的出口连通，另一个开口与所述第二反应管道的进口连通；

所述收集容器的收集口与所述第二反应管道的出口连通。

通过上述技术方案，本发明摒弃了传统的磁力搅拌或机械搅拌结构，采用注射泵将三种物料经y型管道和反应管道两次汇合后混合，以适当流速使三种物料混合或发生化学反应，并在出口处收集反应液或继续进入下一工序；在控制试剂添加、传热传质、可伸缩性、能源效率、废物产生、安全性、反应条件的广泛性、多相催化和多步骤合成等方面具有显著的改进，使生产过程更符合绿色环保的要求。

优选的，在上述一种三通道高效连续流动光化学混合装置中，还包括恒温加热组件；所述恒温加热组件包括电磁炉，以及放置在所述电磁炉上的水浴锅；所述第二载体放置在所述水浴锅内，且水浴锅内的水没过所述第二反应管道盘绕在所述第二载体上的部分。本发明还提供了能够对第二反应管道进行加热的恒温加热组件，使其能够满足混合过程中的温度需求。

优选的，在上述一种三通道高效连续流动光化学混合装置中，所述水浴锅的侧壁竖直固定有立杆；所述立杆上套设有可移动固定的滑动块；所述滑动块上固定有水平设置的横杆；所述横杆上竖直固定有插入所述水浴锅内的温度感应探头。通过温度感应探头能够对水温进行监测，便于对反应水温进行调节控制。

优选的，在上述一种三通道高效连续流动光化学混合装置中，所述横杆的端头具有夹子；所述夹子夹设有光源，所述光源伸入所述第二载体内部。本发明还提供了能够对第二反应管道进行照射的光源，使其能够满足混合过程中的光照需求。

优选的，在上述一种三通道高效连续流动光化学混合装置中，所述光源为4000k的led灯。能够满足实验的光照需求。

优选的，在上述一种三通道高效连续流动光化学混合装置中，所述第一载体和所述第二载体均为顶端开口的透明筒体。便于反应管道的盘绕，以及光源的设置位置，使光源能够对第二反应管道进行均匀照射。

优选的，在上述一种三通道高效连续流动光化学混合装置中，所述收集容器为烧瓶。结构简单，使用方便。

本发明还提供了一种三通道高效连续流动光化学混合装置的混合方法，包括以下步骤：

s1、根据不同的混合需求，对注射泵设置不同的推动流速；

s2、先启动与第一y型管道连通的两个注射泵，使不同的两种物料从两个注射器中推出，流经第一y型管道汇聚后，通过第一反应管道的进口进入第一反应管道中螺旋流动混合，从第一反应管道的出口进入第二y型管道；

s3、启动与第二y型管道连通的注射泵，使第三种物料从注射器中推出，流经第二y型管道与s2中混合的物料再次汇聚后，通过第二反应管道的进口进入第二反应管道中螺旋流动混合，最后从第二反应管道的出口进入收集容器。

通过上述技术方案，本发明摒弃了传统的磁力搅拌或机械搅拌方法，采用注射泵将三种物料经y型管道和反应管道两次汇合后混合，以适当流速使三种物料混合或发生化学反应，并在出口处收集反应液或继续进入下一工序；在控制试剂添加、传热传质、可伸缩性、能源效率、废物产生、安全性、反应条件的广泛性、多相催化和多步骤合成等方面具有显著的改进，使生产过程更符合绿色环保的要求。

优选的，在上述一种三通道高效连续流动光化学混合装置的混合方法中，在混合过程中，通过电磁炉和水浴锅对第二反应管道盘绕在第二载体上的部分进行恒温加热。使其能够满足混合过程中的温度需求。

优选的，在上述一种三通道高效连续流动光化学混合装置的混合方法中，在混合过程中，利用光源对第二反应管道盘绕在第二载体上的部分进行照射。使其能够满足混合过程中的光照需求。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种三通道高效连续流动光化学混合装置及其混合方法，具有以下有益效果：

1、本发明摒弃了传统的磁力搅拌或机械搅拌结构和方法，采用注射泵将三种物料经y型管道和反应管道两次汇合后混合，以适当流速使三种物料混合或发生化学反应，并在出口处收集反应液或继续进入下一工序；在控制试剂添加、传热传质、可伸缩性、能源效率、废物产生、安全性、反应条件的广泛性、多相催化和多步骤合成等方面具有显著的改进，使生产过程更符合绿色环保的要求。

2、本发明提供了能够对第二反应管道进行加热的恒温加热组件，以及对第二反应管道进行照射的光源，使其能够满足混合过程中的温度和光照需求需求，可应用于高温、高压的反应条件，更好地提供混合效果和传热效率，降低反应的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的结构示意图；

图2附图为本发明提供的第二反应组件的结构示意图。

其中：

1-注射组件；

11-注射泵；

12-注射器；

2-第一反应组件；

21-第一载体；

22-第一反应管道；

3-第一y型管道；

4-第二反应组件；

41-第二载体；

42-第二反应管道；

5-第二y型管道；

6-收集容器

7-恒温加热组件；

71-电磁炉；

72-水浴锅；

73-立杆；

74-滑动块；

75-横杆；

76-温度感应探头；

77-夹子；

8-光源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参见附图1和附图2，本发明实施例公开了一种三通道高效连续流动光化学混合装置，包括：注射组件1、第一反应组件2、第一y型管道3、第二反应组件4、第二y型管道5和收集容器6；

注射组件1包括三个注射泵11，以及分别安装在注射泵11上的注射器12；

第一反应组件2包括第一载体21，以及螺旋盘绕固定在第一载体21外壁上的第一反应管道22；

第一y型管道3中的两个开口分别与两个注射器12的注射口连通，另一个开口与第一反应管道22的进口连通；

第二反应组件4包括第二载体41，以及螺旋盘绕固定在第二载体41外壁上的第二反应管道42；

第二y型管道5中的两个开口分别与剩余的注射器12的注射口和第一反应管道22的出口连通，另一个开口与第二反应管道42的进口连通；

收集容器6的收集口与第二反应管道42的出口连通。

为了进一步优化上述技术方案，还包括恒温加热组件7；恒温加热组件7包括电磁炉71，以及放置在电磁炉71上的水浴锅72；第二载体41放置在水浴锅72内，且水浴锅72内的水没过第二反应管道42盘绕在第二载体41上的部分。

为了进一步优化上述技术方案，水浴锅72的侧壁竖直固定有立杆73；立杆73上套设有可移动固定的滑动块74；滑动块74上固定有水平设置的横杆75；横杆75上竖直固定有插入水浴锅72内的温度感应探头76。

为了进一步优化上述技术方案，横杆75的端头具有夹子77；夹子77夹设有光源8，光源8伸入第二载体41内部。

为了进一步优化上述技术方案，光源8为4000k的led灯。

为了进一步优化上述技术方案，第一载体21和第二载体22均为顶端开口的透明筒体。

为了进一步优化上述技术方案，收集容器6为烧瓶。

实施例2：

本发明实施例公开了一种三通道高效连续流动光化学混合装置的混合方法，包括以下步骤：

s1、根据不同的混合需求，对注射泵11设置不同的推动流速；

s2、先启动与第一y型管道3连通的两个注射泵11，使不同的两种物料从两个注射器12中推出，流经第一y型管道3汇聚后，通过第一反应管道22的进口进入第一反应管道22中螺旋流动混合，从第一反应管道22的出口进入第二y型管道5；

s3、启动与第二y型管道5连通的注射泵11，使第三种物料从注射器12中推出，流经第二y型管道5与s2中混合的物料再次汇聚后，通过第二反应管道42的进口进入第二反应管道42中螺旋流动混合，最后从第二反应管道42的出口进入收集容器6。

为了进一步优化上述技术方案，在混合过程中，通过电磁炉71和水浴锅72对第二反应管道42盘绕在第二载体41上的部分进行恒温加热。

为了进一步优化上述技术方案，在混合过程中，利用光源8对第二反应管道42盘绕在第二载体41上的部分进行照射。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。