CS240517B1 - Mechanicky miešaný fotochemický reaktor pre ožarovanie monochromatickým svetlom - Google Patents

Description

Vynález sa týká zariadenia, ktoré slúži na selektívne ožarovanip monochromaticrl kým svetlom za súčasriého intenzívneho miešania ozařovaného substrátu pri chemických reakciách vyvolaných účinkom žiarenia v laboratórnej praxi a výskume v odbore chemie.

V technickej a laboratórnej praxi používané zariadenia na fotochemické reakcie používajú středotlaké a vysokotlaké výbojky, ktoré si vyžadujú používanie filtrov, ktoré však len velmi o-btažne a s velkými stratami umožňujú z generovaného spektra oddělit žiarenie potrebnej vlnovej dlžky. Pri použití nízkotlakých ortučových výbojok generujúcich monochromatické žiarenie tieto sú spravidla umiestnené okolo nádoby s ožarovaným substrátom čo značné znižuje efektívnosť využitia výbojkami vyžarováného žiarenia. Nakolko pri použití krátkovlnného monochromatického žiarenia fotochemická reakcia prebieha len v tenkej vrstvičke ožarovaného substrátu důležitú úlohu má miešanie ožarovanej kvapaliny. Na miešanie ožarovanej kvapaliny sa používajú magnetické miešadlá, ktoré však nevyhovujú pre miešanie vyšších stípcov kvapaliny, nako-lko miešanie pri povrchu je nedokonalé.

Druhý spůsob premiešavania piynom, ktorý sa rozptyluje pri dne fotoreaktora fritou má malú účinnost a miešanie nie je v celom objeme pravidelné, dochádza k nevratnej strate plynu, ktorý z aparatúry uniká. Na premiešavanie použité inertně plyny sú drahé a naviac sa často pre fotochemické účely musia zbavit stůp kyslíka čo značné zdražuje prevádzku zariadenia.

Uvedené nedostatky sú odstránené zariadením podl'a vynálezu, ktoré umožňuje selektívne ožarovanie monochromatickým svetlom za súčasného velmi intenzívneho prúdenia ožarovanej kvapaliny, ktorého- podstata spočívá v to-m, že sa skla-dá z ponorného dlhého válcového křemenného horáku s nízkotlakou ortuťovou výbojkou, turbínového čerpadla a reakčnej nádobky.

Ponorný křemenný horák tvoří dlhá křemenná trubica opatřená v hornej časti zábrusom a v dolnej časti uzavretá, do ktorej je vložená nízkotlaká ortuťová výbojka slúžiaca ako zdroj monochromatického žiarenia.

Turbínové čerpadlo pozostáva zo skleněného vodítka, v ktorom sa otáča skleněná tyčka o-patrená v- hornej časti zabrúsenou válcovou plochou a z teflónovej čerpacej turbínky upevnenej na konci sklenenej tyčky.

Nádoba fotoreaktora sa skládá z pracovnej časti, v ktorej prebieha fotochemická reakcia, z chladiacej časti, ktorá slúži na chladenie ozařovaného média a nepriamo 'i. ožarovacej nízkotlakej výbojky a vertikál1 něho turbínového, čerpadla slúžiaceho na cirkuláciu ožaro-vaňej kvapaliny.

, Hiavnpp ..yýI}Q<dou zariadenia podlá vynáfbzu^j^^iěRan^lé premešavanie ožarovanej kvapanny jhrečerpáyanej zo spodnej časti fotoreaktora do jeho hornej časti. Úplné využitle energie horáka, ktorý je ponořený v ožarovanom substráte je zabezpečené. Zariadenie umožňuje nepretržitú prevádzku, ktorá je potřebná v případe dlhotrvajúcich reakcii — 24 a viac hodin. V zariadení sa používajú komerčně dostupné nízkotlaké výbojky generujúce prakticky monochromatické žiarenia, čím odpadajú úplné filtre.

Přečerpáváme a chladenie ožarovanej kvapaliny je zabezpečené vertikálnym turbínovým čerpadlom umiestneným v sklene-nom válci, ktorý v ho-rne-j časti má zábrus na upevnenie skleněného vodítka a je s fotoreaktorom spojený vodorovnou tangenciálně k reakčnej nádobě pritavenou prívodno-u trubicou. Tangenciálně privádzaná kvapalina spirálovité obtéká v tenkej vrstvě křemenný horák zhora dole čím sa značné predlžuje doba kontaktu. V dolnej časti čerpacej trubice je umiestnený prietoč, ný chladič cez ktorý z dna fotoreaktora sa odčerpává ozařovaná kvapalina.

Příklad konštrukcie zariadenia podía vynálezu je znázorněný na obrázku v pozdlžnom řeze.

Zariadenie pozostáva z týchto častí znázorněných na obrázku: ponorný horák z křemenného- skla 1, nízkotlaká výbojka 2, turbínové miešadlo 8 s teflonovou turbínkou 9, zábrus 4 křemenného horáku na plášti reakčnej nádoby, hrdlo- 5 so zábru' som pre teploměr, zábrus B pre vodítko 7 turbínky, prívo-dná trubica 13, plášt 10 vertikálneho čerpadla, chladič 11 ožarovanej kvapaliny, vypúšťací kohút 12 a ožarovacia nádoba 3.

Vynález sa týká využitia žiarenia pri fotochemických reakciách používaných v organické] a anorganickej chemii.

Zariadenie je možné použit na ožarovanie roztokov organických a anorganických látok za velmi intenzívneho miešania prakticky monochromatickým žiarením. Zariadenie pozostáva s rozoberatelných štyroch častí, ponorného křemenného horáka s nízkotlakou výbojkou, turbínového čerpadla, vodítka čerpadla a reakčnej nádoby.- Umožňuje velmi dobré využitie žiarenia výbojky, ktorá je ponořená v ožarovanom médiu. Umožňuje intenzívně a rovnoměrné miešanie kvapaliny, kto-rá cirkuluje Spirálovité okolo ožarovacieho horáka.

Vynález je možné využit při syntéze v organickej a anorganickej chémii a pri štúdiu mechanizmov fotochemických reakcii.

Claims (1)

1. PREDMET

   Mechanicky miešaný fotochemický reaktor pre ožarovanie monochromatickým svetlom pozostávajúci z křemenného válcovitého horáka so zdrojom žiarenia, tvořeným nízkotlakou ortuťovou výbojkou, umiestneného v ožarovacej nádobě, ktoré vytvárajú reakčný priestor vyznačujúci sa tým, že ožarovacia nádoba (3) je v spodnej časti spojená s chladičom (11) a ďalej plášťom

   VYNÁLEZU (10) turbínového čerpadla spojeného s hornou častou ožarovacej nádoby (3) vodorovnou tangenciálně umiestnenou trubicou (13), pričom v podnej častí plášťa (10) turbínového čerpadla je umiestnená plochá teflonová turbínka (9j připevněná na sklenenej tyčke miešadla (8) vyvedenej cez válcové skleněné vodítko (7) na hnací agregát.