Устройство для проведения фотохимических реакций

 

О П И C А Н И Е ()567485

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ,, (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 27.07.72 (21).1815474/26 (51) М. Кл.

В 01 Х 1/10

В 01 F 13/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный номнтет

Совета Министров СССР оо делан нзооретеннй н открытнй (43) Опубликовано 05.08.77.Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 22.08.77 (53) УДК 66.023 (088.8) а

Р. И. Шехтман,, И. А. Лавров, П. М. Шишкин, В. А. Кронгауз и Е. Н. Прилежаева (12) Авторы изобретения

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ФОТОХИМИЧЕСКИХ

РЕАКЦИЙ

Настоятцее изобретение относится к аппаратуре для проведения фотохимических реакций, а также может быть отнесено к приборам для научных исследований в области фотохимии. Ь

Известно устройство для проведения фо,.тохимическихреакций, состоящее из погружного источника света, помещенного в рубашкуизпрозрачного материала, по которой цир» кулирует охлаждающая жидкость, а для !О предотвращения нагрева реакционной массы предусматривается изолирующая рубашка, находящаяся при пониженном давлении или заполненная газом с низкой теплопроводностью (lJ.

l5

Недостатки известного устройства — отсутствие интенсивного механического. перемешивания, трудность термостатирования с большой точностью, а также сложность про-. ведения исследований в области фотохимии. 20

Кроме того, известно устройство для проведения фотохимических реакций, содержащее реактор, помещенный в термостатируемую емкость, источник излучения и от ражатель j2j. Недостатки этого устройства — невысокая эффективность его действия вследствие недостаточного полного использования светового потока, так как на реактор попадает не концентрированный, а рассеянный свет; падение интенсивности облу чения слоя на светопропускающих стенках реактора. Известное устройство может быть примейено только для проведения фотохимических цепных реакций, не.требующих высокой концентрации светового потока на облучаемом субстрате.

Цель предлагаемого изобретения — интенсификация работы и расширение области применения устройства, а именно, возможность использования его для препаративното фотосинтеза и излучения механизма фотохимических реакций.

С этой целью отражатель выполнен в виде эллиптических цилиндров или эллипсоидов вращения, и периферийных фокусах которых размещены источники излучения, а в центральном, общем фокусе, — реактор, причем реактор снабжен установленным по ег

1 тесн с возможностью возвратно-поступлтсльпого ного движения стержнем r. лопастями.

567485

Выделение узкого участка спектра облучателя проводят с помощью кассеты свето фильтров, помещаемых между облучателем и реактором.

На чертеже приведено предлагаемое устройство. Устройство состоит из цилиндрического сосуда 1 с водой, кварцевого сосуда Дьюара 2, реактора 3, трубки 4, .стержня 5 с лопастями, катушки 6, блока 7 питания, отражателей 8, змеевика 9, 1о металлического сосуда Дьюара 10, блока 11 автоматического регулирования температуры, датчика 12 температуры, испари тели 13, блока 14 питания источников света. 15

В центре сосуда с водой находится сосуд Дьюара 2, изготовленный из кварцевого стекла, в котором помещен реактор 3.

Реактор представляет собой запаянную снизу трубку из кварцевого стекла, заканчивающую-Ю ся сверху нормальным шлифом. С реактором сочленена трубка 4 стержня 5 с лопастями имеющая ответвление с вакуумным краном для откачки реакционяой массы. Внутрь реактора,3 и трубки 4 помещен стеклянный 2 стержень 5 с лопастями на нижнем конце и с сердечником из ферромагнитного материала, запаянном в стекло, на верхнем конце стержня.

Снаружи на трубку 4 надета электромаш. ЗО нитная катушка 6.

При подаче на катушку импульсов напр жения от блока питания 7 сердечник стержня периодически втягивается. При этом стержень с лопастями совершает возврагно-поступательное движение, перемешивая реакционную массу и снимая образующуюся на стенках реактора полимерную пленку.

В пространстве между стенками цилиндрического сосуда и кварцевого сосуда Дьюа- 4О ра 2 на одинаковом расстоянии от стенок последнего расположены одна или несколько ртутно-кварцевых (или другого типа} ламп„

15. Каждая лампа имеет отражатель 8 с зеркальной поверхностью, концентрирующей световой поток на реакторе.

В случае применения цилиндрических источников света, отражатели выполнены в виде пилиндрических поверхностей с эллипсными основаниями, имеющими один общий фокус I, совпадающий с осью реактора.

Цилиндрические источники света расположены вдоль осей, параллельных образующим цилиндрических отражательных поверхностей и проходящих через вторые .фокусы F эллипсных оснований.

В жучае применения шаровых или точечных источников света, в качестве отражателей применяют поверхности, описываемые элчийсоидами вращения, в одном, оощем 6О фокусе которых помещен реактор, а в другой фокусе каждого эллипсоида — источник света.

B верхней части цилиндрического сосуда с водой помещен змеевик 9, Во время работы для отвода тепла, выделяемого лампами, сосуд 1 заполняется дистиллированной водой, а через змеевик 9 прогоняется вода от водопровода. Охлажд ние реакционной массы осуществляется продуванием газообразного азота, имеющего температуру кипения жидкого азота, через внутреннюю полость кварцевого сосуда

Дьюара 2. Обдувающий реактор газообразный азот подается через трубку металлического сосуда Дьюара 10, наполненного жидким азотом.

Предложенное устройство обеспечивает возможность применения его для проведе-! ния препаративного фотосинтеза и изуче-: ния механизма фотохимических реакций; исключает образование полимерного слоя на стенках реактора, через которые идет облучение, тем самым сохраняет интенсивность облучения по времени, повышает производительность реактора; расширяет интервал рабочих температур облучаемого вещества от 20 до -140 С, позволяет о термостатировать реакционную массу с высокой точностью; позволяет одновременно реализовать интенсивное перемешивание с

-3 глубоким вакуумированием субстрата 1010, исключая влияние на процесс кислорода влаги, воздуха и т. п.; повышает ис,— пользование светового потока.

Форм ула изобретения

Устройство для .проведения фотохимических реакций, содержащее реактор, помещенный в термостатируемую емкость, источник излучения и отражатель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью интенсифи- ., кации процесса и расширения области при менения, отражатель выполнен в виде эллин» тических цилиндров или эллипсоидов вращения, в периферийных фокусах которых размещены источники излучения, а в цент ральном общем фокусе - реактор, причем реактор снабжен установленным по его. оси с возможностью возвратно-поступательного движения стержнем с лопастями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ ¹ 1245917,, кл. 12 g 1/03, 1966 г.

2 .Hutsop T,3r Уо гсмчР.5,"))ечеgpp z+ о1 а р о1ос hM at, ре,асано " д ещ. Я >»g > 1872, 68, М 5, 76 77..

567485

Составитель Н. Рузько

Редактор Л. Курасова Техред М. Левицкая Корректор С. Патрушева

261 9/4 Тираж 947 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4