一种长柱状具备双层防护的LED光源光化学反应装置的制作方法

本发明涉及光化学设备，更具体地说，涉及一种长柱状具备双层防护的led光源光化学反应装置。

背景技术：

1、光化学反应装置依靠led光源提供特定波段的光照，驱动溶液体系发生光化学反应，广泛应用于光催化降解、有机光合成等实验与工业反应场景。在医药化工领域，甾体化合物是合成孕激素、维生素d类药物、甾体激素类中间体的核心底物，大量甾体药物的关键合成步骤需要借助光化学反应完成。

2、现有伸入式led光化学反应光源大多采用单层透明防护套管结构，led灯板布置于套管内部，依靠单根玻璃套管将 led 灯板与反应溶液相互隔离。通过光化学反应装置外所设置的单层透明防滑套管结构能有效避免反应釜内部的甾体反应溶液直接与led灯板接触，造成发光源的损坏。

3、然而，上述led光源光化学反应装置所采用的单层透明防护套管结构在实验过程中，容易受误碰等原因造成损坏，虽然，目前市面上已出现双层防护的led光源光化学反应装置，其设置内外两层套管实现双层隔离防护，对内部led灯板起到很好的防护作用，但是双层套管装配后会增加夹层，而在夹层中，介质分布不均匀，且由于溶液热量从外向内的径向传递遵循温度梯度变化，尤其空气导热系数低，静止空气在夹层内部温差更为明显，使得夹层内温度分布不均匀，均会影响夹层的折射率，进而导致光线穿过夹层时的光程不一致，造成照射到反应溶液上的光照强度分布不均，对于甾体化合物光合成而言，光场不均匀会直接放大副反应，产物收率与批次重现性变差，难以满足药物合成工艺要求。

4、鉴于此，本发明提出一种能安全且稳定的led光源光化学反应装置。

技术实现思路

1、要解决的技术问题：本发明的目的在于提供一种长柱状具备双层防护的led光源光化学反应装置，解决了上述背景技术中所提出的技术问题。

2、技术方案：本发明技术方案提供了一种长柱状具备双层防护的led光源光化学反应装置，包括固定座，所述固定座顶面插接有温湿度传感器，固定座底面为阶梯圆台结构，固定座的阶梯圆台结构外壁套接有通光组件，通光组件顶端贯穿连接于固定座顶面，固定座底面固定有内罩组件和外罩组件，内罩组件套设于通光组件外部，内罩组件内壁和通光组件外壁之间设置有空心的第一夹层，外罩组件套设于内罩组件外部，外罩组件内壁和内罩组件外壁之间设置有空心的第二夹层，温湿度传感器底端贯穿于固定座底面，温湿度传感器底端设置于第一夹层内部，固定座顶面贯穿插接有进气管，进气管底端与第二夹层内部之间贯通连接；

3、通光组件，包括套接于固定座的阶梯圆台结构外壁的固定筒，固定筒外壁固定有多个led灯板，固定筒底端连接有端盖，端盖顶面连接有外通部件，外通部件外壁套接有导管，导管顶端连接于固定座内部，外通部件顶端贯穿于导管顶部，内罩组件底端为内外贯通的中空结构，内罩组件的中空结构顶端插接于端盖内部，内罩组件的中空结构顶端与外通部件内部之间贯通连接，内罩组件的中空结构底端与第二夹层内部之间贯通连接。

4、进一步的，所述外通部件包括插接于端盖内部的外通管，外通管底端与内罩组件的中空结构内部贯通连接，外通管侧壁贯穿连接有气压传感器，外通管贯穿连接于导管内部，外通管顶端贯穿于固定座顶部，外通管外壁套接有穿线塞，穿线塞插接于固定座内部。

5、进一步的，所述外通部件还包括套接于外通管外壁的套筒，外通管外壁套接固定有定位环，套筒套接于导管底端，套筒底端贴合于定位环顶面。

6、进一步的，所述内罩组件的中空结构底端插接于外罩组件内部。

7、进一步的，所述内罩组件包括固定于固定座底面的第二安装座，第二安装座内部插接有内套管，内套管顶端为贯通开口结构，内套管底端贯穿连接有插管，插管顶端插接于端盖内部，插管底端贯通连接有导筒，导筒设置于第二夹层内部，导筒底端插接于外罩组件内部。

8、进一步的，所述内套管顶端和固定筒顶端均通过密封圈封闭贴合于固定座底面。

9、进一步的，所述外罩组件包括固定于固定座底面的第一安装座，第一安装座内部设置有空腔，第一安装座内部插接有外套管，第一安装座的空腔内部固定有固定环，外套管通过固定环夹紧固定于第一安装座内部，第一安装座的空腔、进气管以及第二夹层内部之间贯通连接。

10、进一步的，所述外套管底端和内套管底端均为半球形空心结构。

11、进一步的，所述外罩组件还包括固定于外套管底端内壁的定位座，定位座侧壁开设有多个通孔，导筒插接于定位座内部，导筒内部通过通孔与第二夹层内部之间贯通连接。

12、进一步的，所述定位座、导筒、插管以及外通管位于同一竖直中心线上，固定筒、内套管以及外套管位于同一竖直中心线上。

13、有益效果：本发明技术方案中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

14、1.通过设置内罩组件、外罩组件形成双层套管防护，形成两道屏障，构建第一夹层、第二夹层双层空心夹层结构，提升抗溶液侵入防护能力，提高内部led灯板的安全性，从而对led光化学反应的进行提供保障。

15、2.通过进气管、第二夹层、内罩组件的中空结构以及外通部件建立气体流通通道，持续通入相同温度的流动空气，避免第二夹层内出现温度差异，提高第二夹层间隙温度分布的均匀性，并通过导入与反应溶液相同温度的空气，降低内罩组件、第二夹层以及外罩组件与反应溶液的温度差，避免温度差对第二夹层的光折射率造成偏差，保障led出光均匀性，提升光化学反应稳定性，减少甾体副反应，提升产物收率与批次一致性。

16、3.而在外罩组件出现裂缝使少量溶液泄露至第二夹层内部时，为避免溶液蒸发导致第二夹层内部湿度升高而影响双层防护结构的透光效果，持续通入干燥空气将带有湿度的空气通过外通部件排出，实现自修复，避免停机，保障光化学反应的持续性，避免破坏甾体分子激发态转化过程，保障甾体化合物制备质量。

17、4.在外通管上设置气压传感器，可实时采集整个气体回路内部气压参数，在外套管裂缝发生大泄漏而使气压发生变化，即使继续通入空气也会从裂缝排出，难以实现自我修复，为故障报警提供监测信号，有助于工作人员及时停机对外罩组件进行维修或更换，保证后续的光化学反应的正常进行，避免大批量高价值甾体物料损耗与不合格产品产出。

18、5.内罩组件中空结构底端插接在外罩组件内部，实现内罩组件下端径向限位，约束内套管下端位置，保证第二夹层底部周向间隙均匀稳定，从而保障led灯光穿透的结构的稳定性。

19、6.外套管、内套管底端设置半球形空心结构，弧形结构便于空气和渗入的溶液向外套管底端中心汇集，有利于空气和液体排出，减少积液残留，能够应对较多溶液通过外套管裂纹进入第二夹层内部，且内部气压稳定工况时，保证空气和液体的排出效率、效果，避免溶液和湿度较高的空气对led灯光的光化学效果造成干扰，防止甾体物料因光照异常出现异构化不完全、过度降解等缺陷，持续保障甾体光化学反应的精准可控性。

20、7.定位座实现导筒下端径向定位，定位座侧壁开设通孔，第二夹层内部气体、渗入的液体能够经由通孔进入导筒，依次经插管、外通管向外排出，实现渗液、湿空气吹扫排出，排出操作便利，始终维持透光界面洁净，避免杂质遮挡光线造成甾体局部反应不足，保障多批次甾体合成实验与量产工艺的稳定性与可重复性。

21、8.通过分为两组同轴约束，一组定位座、导筒、插管以及外通管竖直共中心线，另一组固定筒、内套管以及外套管竖直共中心线，保证内部全部核心筒件同轴，使第一夹层、第二夹层周向间隙均匀一致，夹层气流、温度场均匀，保证led照射均匀度，提升光化学反应实验精度，全域均匀光场解决了光照不均导致的甾体产物收率波动、杂质含量不稳定的问题，有效提升甾体药物中间体的生产良品率。