[發明專利]全自動微型反應裝置

無效

• 申請號: 200910306048.4
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101637712A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 蔡飛鵬;崔新雨;王建梅;王波;侯延進;董紅海;白明
• 申請（專利權）人: 山東省科學院能源研究所
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張 勇

技術領域

本發明涉及一種實驗室用反應裝置，尤其涉及一種采用嵌入式工業液晶平板電腦控制的 實驗室用全自動微型反應裝置。

背景技術

催化劑在現代化學工業中有著重要的應用，它是許多化工產品生產的關鍵。催化劑的開 發過程可分為實驗室研究、小試放大及工業化實驗三個過程，其中實驗室研究主要進行催化 劑的配方篩選，是催化劑開發的基礎。對催化劑進行配方篩選，模擬實際反應條件，對包括 催化劑反應活性、壽命及動力學特性在內的諸多性質進行研究，都需要在實驗室用微型反應 裝置(簡稱微反)上進行，并對反應產物進行分析。

利用微反進行研究，需要微反能夠提供穩定的反應條件，并可以及時獲得準確、詳細的 實驗數據。CN88205028.1公開了一種用微機控制的微型反應裝置，該裝置通過控制自動高溫 微調閥來調節流量，實現對反應過程中“飛溫”(催化劑床層的溫度由于反應放熱突然大幅 度升高)的控制。CN101275930A公開了一種微型反應器-氣相色譜組合分析評價系統，該系 統由反應器和氣相色譜組成，氣相色譜需具有填充柱進樣口和分流進樣口。微型反應器接入 氣相色譜兩個進樣口之間，從而充分利用了氣相色譜的自動進樣功能，實現在線分析。

隨著色譜技術的進步，氣相色譜已經可以實現在設定的時間進行閥自動進樣分析，但現 有微型反應裝置在使用時還需要研究人員不斷手工記錄相應的反應條件，監視調整反應參數 ，大大增加了研究人員的勞動強度；并且在長時間實驗中想要準確及時地記錄下反應參數是 很困難的，影響到實驗結果的準確性。

發明內容

本發明目的就是為了解決上述問題，提供一種全自動微型反應裝置，它可以預先設定反 應條件并由工業平板電腦自動控制微反運行，實時記錄各反應參數，實現歷史實驗數據的查 詢、打印和輸出。與具有閥自動進樣功能的色譜相連，可以在無人工干預條件下，實現微反 反應參數的監測、記錄，微反反應狀態的自動調整和微反產物的在線分析。

為實現上述目標，本發明的技術方案為：

一種全自動微型反應裝置，它由機械系統和儀表控制系統組成；其中，機械系統包括至 少一條反應氣體管路，在反應氣體管路上設有凈化裝置、減壓裝置、壓力感應裝置、截止裝 置、質量流量控制裝置、單向閥，反應氣體管路末端與高壓平流泵的出口管路合并，然后依 次接混合汽化器、反應器、冷凝器、汽液分離器、背壓閥排空，汽液分離器分離出的液體由 氣液分離器下部排出；混合汽化器外設有加熱裝置I，混合汽化器輸出端分出第二支路接加 熱保溫箱內的五通球閥；同時，反應器外部設有加熱裝置II，反應器輸出端分出第二支路也 與加熱保溫箱內的五通球閥連接；加熱保溫箱內還設有溫控裝置，經汽液分離器分離得到的 氣體從汽液分離器上部流出，通過管路與背壓閥、五通球閥相連，五通球閥的輸出端通過管路 與高壓微調閥連接，高壓微調閥通過管路與氣相色譜裝置連接。

所述反應氣體管路有兩條，每條反應氣體管路上的凈化裝置為凈化管；減壓裝置為設置 在管路上的減壓閥以及減壓閥上設置的減壓閥驅動器；管路上還設有壓力表I；壓力感應裝 置為壓力傳感器；質量流量控制裝置為管路上設置的質量流量控制器以及與質量流量控制器 連接的流量顯示儀；截止裝置為設置在質量流量控制器兩側管路上的截止閥I和截止閥II， 在截止閥II的后方管路上是單向閥。

所述加熱裝置I為混合汽化器加熱爐，在混合汽化器與混合汽化器加熱爐間設有熱電偶I ，熱電偶I與溫控儀I連接。

所述加熱裝置II為反應器加熱爐，在反應器加熱爐與反應器間設有熱電偶II，熱電偶II 與溫控儀II連接；在反應器設有熱電偶III，熱電偶III與溫控儀III連接。

所述反應器輸出端與冷凝器間的管路上設有過濾器I。

所述汽液分離器與背壓閥連接管路依次設有過濾器II、壓力表II和系統壓力傳感器，背 壓閥上設有背壓閥驅動器。

所述混合汽化器的第二支路、反應器的第二支路以及加熱保溫箱與氣相色譜裝置連接管 路上分別設有伴熱帶。

所述溫控裝置為熱電偶IV以及與熱電偶IV連接的溫控儀IV。

所述儀表控制系統為上位機，它為工業液晶平板電腦，上位機分別與減壓閥驅動器、壓 力傳感器、流量顯示儀、溫控儀I、溫控儀II、溫控儀III、溫控儀IV和背壓閥驅動器連接。