光反应器 - 光化学 Peschl 紫外线

低透射率液体的有效照射是过去某些光化学过程发展中尚未解决的挑战。如果穿透深度不足，光子会在边界表面的最短距离内被吸收。传统反应器的光程过长，大部分待照射的体积在未暴露于入射辐射的情况下就通过了反应器。光化学过程仍然效率低下。此外，自由基中间体（主要是大分子副产物）可能会形成并沉积在浸没灯系统的边界表面（“成膜”）。这些沉积物还会吸收灯发射的光子，在极端情况下，可能导致传统光反应器过热。

从实验室到定制工业生产

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Peschl 降膜光反应器采用特殊设计，能够高效照射低透射率液体，形成均匀的降膜，具有高湍流度（翻滚）和低层厚。该设计可防止夹套管上沉积，且液膜与浸没式灯系统无物理接触。为了形成恒定且平衡的降膜，需要一定的最小流速，其湍流度（雷诺数 Re > 400）达到标准。独特的溢流边缘和液体分布设计可防止膜撕裂。这大大简化了设备的调平。

与环形薄层光反应器相比，降膜光反应器的优势显而易见：

停留时间受到实现湍流所需的高流量的严重限制，而在降膜光反应器中，停留时间取决于降膜的长度。湍流取决于待照射溶液流量在给定限度内的降膜厚度。

Peschl 降膜光反应器的设计理念是，通过改变受辐照薄膜的表面积，可以针对特定的光化学反应调节和优化入射辐射功率密度。该设计提供高效的光反应器——可根据每种工艺量身定制，并配备温控系统，温度范围为 -80ºC 至 +120ºC。使用 Peschl Ultraviolet GmbH 的降膜光反应器，现在可以成功实现吸收率极强的基质的光化学反应。

工艺开发

本示例展示了一个名为MPDS®的典型实验室装置。光反应器安装在符合标准的强制性保护外壳 (photonCABINET) 中。在带有光反应器的保护外壳旁边是工艺开发基础设施 (controlCABINET)，该基础设施由模块化模块组成，可根据需求进行选择和更换。带触摸显示屏的工艺控制器位于上方模块中，下方是在线光谱仪和用于操作灯源的镇流器。
中试规模

即使在中试规模中，玻璃反应器有时也用于监测成膜过程和粘度变化（流体动力学行为的可视化过程控制）。此外，还可以通过这种方式检测沉积物的形成和颜色变化。在中试规模中，光反应器的最大直径通常为50厘米，通常采用玻璃材质。此外，也使用金属反应器或搪玻璃反应器。
商业安装

大型降膜光反应器配有CIP清洗系统，并可配备摄像头监控，如本例所示。清洁和检查开口简化了服务和维护工作，并确保了工业强度和稳健的运行。