[实用新型]一种全自动微型反应装置

说明书

技术领域

本实用新型为一种全自动微型反应装置，尤其涉及一种采用嵌入式工业液晶平板电脑控制的实验室用全自动微型反应装置。

背景技术

催化剂在现代化学工业中有着重要的应用，它是许多化工产品生产的关键。催化剂的开发过程可分为实验室研究、小试放大及工业化实验三个过程，其中实验室研究主要进行催化剂的配方筛选，是催化剂开发的基础。对催化剂进行配方筛选，模拟实际反应条件，对包括催化剂反应活性、寿命及动力学特性在内的诸多性质进行研究，都需要在实验室用微型反应装置(简称微反)上进行，并对反应产物进行分析。

利用微反进行研究，需要微反能够提供稳定的反应条件，并可以及时获得准确、详细的实验数据。CN88205028.1公开了一种用微机控制的微型反应装置，该装置通过控制自动高温微调阀来调节流量，实现对反应过程中“飞温”(催化剂床层的温度由于反应放热突然大幅度升高)的控制。CN101275930A公开了一种微型反应器-气相色谱组合分析评价系统，该系统由反应器和气相色谱组成，气相色谱需具有填充柱进样口和分流进样口。微型反应器接入气相色谱两个进样口之间，从而充分利用了气相色谱的自动进样功能，实现在线分析。

随着色谱技术的进步，气相色谱已经可以实现在设定的时间进行阀自动进样分析，但现有微型反应装置在使用时还需要研究人员不断手工记录相应的反应条件，监视调整反应参数，大大增加了研究人员的劳动强度；并且在长时间实验中想要准确及时地记录下反应参数是很困难的，影响到实验结果的准确性。

发明内容

本实用新型目的是提供一种全自动微型反应装置，可以预先设定反应条件并由工业平板电脑自动控制微反运行，实时记录各反应参数，实现历史实验数据的查询、打印和输出。与具有阀自动进样功能的色谱相连，可以在无人工干预条件下，实现微反反应参数的监测、记录，微反反应状态的自动调整和微反产物的在线分析。

为实现上述目标，采用的技术方案为：

一种全自动微型反应装置，它包括微型反应装置机械结构系统和仪表控制系统。所述机械结构系统包括过滤器、减压阀、背压阀、质量流量控制器、压力表、单向阀、汽化器加热炉、混合汽化器、反应器加热炉、反应器、冷凝器、气液分离器、保温箱、五通球阀和微调阀；所述仪表控制系统包括上位机和控制软件、压力控制系统、温度控制系统和流量控制系统。

所述上位机为工业液晶平板电脑，控制软件为组态软件；所述压力控制系统包括压力传感器、阀驱动器；所述温度控制系统包括热电偶、温度控制仪；所述流量控制系统包括流量显示仪和高压平流泵。

在工业液晶平板电脑上设定反应所需要的压力、温度和流量，通过组态软件将信号传递给温度控制仪、阀驱动器、流量显示仪和高压平流泵。温度控制仪接收信号后控制加热炉、保温箱和伴热带进行升温；减压阀驱动器接收信号后驱动减压阀，调节减压阀后压力，使质量流量控制器前后保持一定压差，流体经质量流量控制器流进微反系统；系统尾部背压阀驱动器接收信号后驱动背压阀，稳定阀前系统压力；流量控制仪和高压平流泵接收信号后控制流体按照所设定的流量进入系统；通过组态软件自动记录温度、压力和流量值；所需分析的组分通过管路、五通球阀和高压微调阀进入色谱系统进行分析。

本实用新型的有益效果是：

1.实现了微反装置运行过程的全自动控制，温度、压力、流量等参数能根据设定值自动控制调节，控制精度高，实验重复性好；过程数据及时采集存储，获得的数据完整准确。

2.能够在运行中自动判定识别系统运行状态，并对温度波动、压力波动等进行控制，提高了微反系统运行安全性。

3.采用工业液晶平板电脑作为上位机，整套装置结构简单、紧凑。

附图说明

图1为微反装置流程示意图

图2为控制流程方框图