技术特征:
1.一种光通道反应器,其特征在于,包括横截面为类菱形的棱柱体通道,所述棱柱体通道由两块发光板和两块反光板组合得到;所述两块发光板构成所述棱柱体通道的两个下表面,所述两块发光板之间固定连接的夹角为30-160
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,优选120-150
°
,形成反应液流道;所述两块反光板构成所述棱柱体通道的两个上表面,二者之间固定连接的夹角为60-120
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,优选为90
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;所述发光板上设置有光源;所述类菱形的棱柱体通道外部包封方形壳体,所述类菱形的棱柱体通道的上棱、下棱、侧棱均与壳体密封连接,形成若干横截面为三角形的通道,三角形通道与类菱形的棱柱体通道交错排列;所述类菱形的棱柱体通道中,由两块发光板组成的下半部分为反应液流道,沿流道方向,前端设置有进料口,后端在底部设置有固相出料口、后端上部设置有液相出料口;所述三角形通道,为冷/热媒流道,设置有入口和出口。2.根据权利要求1所述的光通道反应器,其特征在于,在所述类菱形的棱柱体通道的固相出料口,还设置有固体捕集器;所述固体捕集器拦截设置在两块发光板组成的反应液流道横截面上,其两侧边沿分别与两块发光板密封连接,上沿与发光板等高;所述固体捕集器为具有倾斜度的倒三角形平面结构,所述倒三角形平面的底角连通固相出料口;优选地,所述倒三角形平面结构面向流体的倾斜度为20-70
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,优选为30-60
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;所述倒三角形平面结构,上部为滤网,下部为平板;优选地,所述滤网与平板的高度比为1:0.5-1.5,优选为1:0.8-1.2;优选地,所述滤网,网孔目数<40目,优选20-30目。3.根据权利要求1或2所述的光通道反应器,其特征在于,所述类菱形的棱柱体通道,横截面的宽度与高度比为1:0.5-1,优选为1:0.5-0.7;优选地,所述类菱形的棱柱体通道长度为3-12m,优选为5-8m;优选地,所述类菱形的棱柱体通道的上棱与下棱形成的平面垂直于光通道反应器所在的水平面;优选地,所述菱形的棱柱体通道可以是并联或串联,优选并联;可以是单层或者多层排列,优选单层排列;其中并联个数为1-10,优选1-5;串联个数为1-8,优选个数为2-4;优选地,所述光通道反应器设置为倾斜式,所述类菱形的棱柱体通道的中轴线与光通道反应器所在水平面的之间的倾斜夹角为5-15
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,优选5-10
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。4.根据权利要求1-3任一项所述的光通道反应器,其特征在于,所述发光板粗糙度ra<0.4μm,优选0.2-0.4μm;优选地,所述发光板材质为铝合金、不锈钢、碳钢,优选为铝合金;优选地,所述光源选自白炽灯、节能灯、金属卤素灯、led灯、荧光灯、氙灯、汞灯、紫外灯中的一种,优选为led灯、汞灯;优选地,所述光源均布于发光板上,光源数量由实际反应所需功率控制。5.根据权利要求1-4任一项所述的光通道反应器,其特征在于,所述反光板的反射面需要抛光处理,反射面抛光度ra<0.4,优选为0.2-0.3μm;所述两反光板的下沿分别与两发光板的上沿相连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的光通道反应器,其特征在于,所述三角形通道上分段设置有多个对出入口,优选1-5对出入口,将三角形通道划分为多级通道。7.权利要求1-6任一项所述的光通道反应器在维生素a醋酸酯及其衍生物异构化反应中的应用。8.一种高纯度全反式维生素a醋酸酯及其衍生物晶体的制备方法,其特征在于,该方法采用权利要求1-6任一项所述的光通道反应器,步骤包括:1)开启反应器中的光源,向三角形通道中分段分别输送冷媒/热媒流体,控制类菱形的棱柱体通道内的温度由进料口至固、液相出料口逐级递减;2)将维生素a醋酸酯及衍生物异构体原料与溶剂、光敏剂混合后,由进料口进入类菱形的棱柱体通道中,并控制进料量不超出发光板组成的反应液流道,进行光催化异构化反应,生成全反式维生素a醋酸酯及其衍生物;3)步骤2)生成的全反式维生素a醋酸酯及其衍生物在类菱形的棱柱体通道中,由进料口至出料口逐渐以晶体形式析出,并富集于反应液流道底部,形成固液两相流体流道,在出料口前端通过固体捕集器进行固液分离,固相从固相出料口排出,液体从液相出料口排出,得到高纯度全反式维生素a醋酸酯晶体及脱除晶体后的反应液。9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤1)所述类菱形的棱柱体通道内的进料口温度为15-30℃,优选为1-20℃,固、液相出料口温度为-30-5℃,优选为-30
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5℃;步骤2)中所述光催化异构化反应,反应温度为-30-30℃,优选-15-15℃,反应液在光通道反应器内的停留时间为3-30min,优选5-15min所述光催化异构化反应,发光波长为350-520nm,优选为400-450nm;光照强度为500lux以上,优选为500-700lux。10.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于,步骤2)所述维生素a醋酸酯及衍生物异构体原料,其组成中包含11-顺式、9-顺式、13-顺式、以及全反式维生素a醋酸酯及衍生物异构体;优选地,所述维生素a醋酸酯及衍生物异构体原料,以其总质量为100%计,组成包括:11-顺式维生素a醋酸酯及衍生物30-60%,优选40-60%;9-顺式维生素a醋酸酯及衍生物1-15%,优选1-10%;13-顺式维生素a醋酸酯及衍生物1-10%,优选1-5%;全反式维生素a醋酸酯及衍生物20-70%,优选50-60%;步骤2)中所述溶剂选自c5~c18的直链烷烃、支链烷烃、氯代烷烃,c6~c12的芳香烃,c1~c6的醚类、醇类、腈类中的一种或多种;其中,所述c5~c18的直链烷烃、支链烷烃、氯代烷烃优选正己烷、正庚烷、石油醚中的一种或多种;所述c6~c9的芳香烃优选苯、甲苯、乙苯和对二甲苯中的一种或多种,更优选为苯和/或甲苯;所述c1~c6的醚类、醇类、腈类优选甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、环状醚、乙醚、乙腈、丙腈中的一种或多种,更优选乙醇、乙醚、乙腈、丙腈中的一种或多种;优选地,所述溶剂用量为维生素a醋酸酯及其衍生物异构体原料质量的0.2-1.5倍,优选为0.5-1倍;步骤2)中所述光敏剂选自荧光或半荧光物质,优选荧光2.4.6-三苯基吡喃/高氯酸盐、二萘嵌苯、奎尼扎林、对苯二酚、β-辛可芬、曙红钠、玫瑰红、赤藓红、欧几里辛橙、罗丹
名、乙烯雌酚中的一种或多种,更优选为赤藓红;优选地,所述光敏剂用量为维生素a醋酸酯及其衍生物异构体原料的50-2000ppm,优选为200-500ppm;优选地,所述光敏剂中添加有稳定剂碘酸钠,其用量为光敏剂质量的1-3%,更优选2%。
技术总结
本发明提供一种光通道反应器及一种高纯度全反式维生素A醋酸酯及其衍生物晶体的制备方法,该反应器具有类菱形的通道结构,适用于固液两相的反应体系,能够将反应生成固体及时移出反应体系,可实现稳定连续化生产,并能够显著提高光的利用效率。采用所述光通道反应器,经一步反应即可合成全反式维生素A醋酸酯及其衍生物晶体,并通过将晶体及时移出反应体系促使反应向正向移动,大大提高了反应转化率和收率,生成的维生素A醋酸酯晶体经干燥处理后可直接用于下游制剂化生产,大大简化了维生素A醋酸酯的合成过程,使光、光敏剂得到最大效率利用。率利用。率利用。
技术研发人员:刘齐兴 宋明焱 隋东武 孙犀璨 于丽君 顾鑫诚 刘佳旭
受保护的技术使用者:万华化学集团股份有限公司
技术研发日:2022.01.17
技术公布日:2022/4/20