反应系统和物质处理方法技术方案

本发明专利技术的一实施例提供了一种反应系统，其包括有一个反应单元和一个传输单元。其中，该传输单元可收容至少两个可填装待处理物的容器，如可填装催化剂的反应管，该反应单元所能收容的容器少于传输单元收容的容器。该传输单元可依次将其收容的容器中的一个或多个输送至反应单元内。反应单元可使其所收容的容器内的待处理物进行反应。该反应系统能在高温高压的条件下使用，并可调节各容器的反应条件使其最大程度地保持一致或使其有所不同。

Reaction system and material treatment method

An embodiment of the invention provides a reaction system, which comprises a reaction unit and a transmission unit. Among them, the transmission unit can accommodate at least two containers that can be filled in, such as a reaction tube that can fill the catalyst, and the container that the reaction unit can accommodate is less than the container for the transmission unit. The transmission unit can transmit one or more of the containers in it to the reaction unit successively. The reaction unit reacts with the treated substance in the container. The reaction system can be used under high temperature and high pressure conditions, and can adjust the reaction conditions of each container to make it most consistent or different.

【技术实现步骤摘要】
反应系统和物质处理方法
本专利技术涉及一种反应系统，尤其指一种高通量的反应系统，其可适用于高温高压的工作条件。另一方面，本专利技术还涉及一种高通量的物质处理方法。
技术介绍
在化工研究领域，为确定合适的工艺条件和材料的各种属性，通常需要进行大量的筛选实验。例如在催化剂领域，要选择适合特定用途的催化剂，一般需对大量的催化剂进行筛选。现阶段发展起来的高通量技术使在多个容器中并行地进行多个反应成为可能。通过这种技术，大量的筛选实验能够同步或依次地进行，从而提高了筛选效率。传统的的高通量平行反应器大多不能适用于高温高压的条件，或在高温或高压的条件下不能灵活地调节各反应容器的反应条件。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提供了一种反应系统，其包括有一个反应单元和一个传输单元。其中，该传输单元可收容至少两个可填装待处理物的容器，如可填装催化剂的反应管。该传输单元可依次将其所收容的容器中的至少一个容器输送至反应单元内。该反应单元可接收来自该传输单元输送的容器，且该反应单元所能收容的容器少于该传输单元可收容的容器。该反应单元可使其所收容的容器内的待处理物进行反应。本专利技术的一实施例还提供了一种物质处理方法，其包括以下步骤：将至少两个填装有待处理物的容器装载到一个传输单元；通过传输单元将其装载的所述容器中的部分容器输送至一个反应单元内，并使该等容器内的待处理物进行反应；将反应结束后的容器由反应单元输送回传输单元内。进一步地，该方法还包括通过传输单元将其装载的未进行反应的容器中的至少一个容器输送至反应单元内并使该等容器内的待处理物进行反应的步骤。与现有技术相比，本专利技术实施例的反应系统和物质处理方法因设置有或使用了传输单元来传送填装有待处理物的容器，且该等容器被分批传输到反应单元进行反应，因各容器或各批容器在进行反应时处于反应单元的同一空间位置；而且，反应单元所能收容的容器少于传输单元可收容的容器，其单次能收容一个或多个(部分)容器进行反应，反应单元的空间可以设置的较小。因此反应单元内的温度和压力等反应条件易于控制，其可最大程度地保持各容器的反应条件一致，也可方便地为不同的容器设置特定的反应条件。【附图简介】图1是本专利技术一实施例反应系统的剖视图；图2是图1所示反应系统的腔体和加热装置的剖视图；图3是图1所示反应系统所使用的反应管的一实施例剖视图；图4是图1所示反应系统的传输装置的剖视图；图5是图4所示传输装置的传送条的示意图；图6是图1所示反应系统的传输装置的部分元件示意图；图7是图1所示反应系统的流体输入组件的示意图；图8是图1所示反应系统的进样单元的示意图；图9是图1所示反应系统的采样单元的示意图；图10是图9所示采样单元的A-A局部剖视图；图11是本专利技术另一实施例反应系统的剖视图；图12是图11所示的反应系统的A部分的放大示意图；图13是图11所示的反应系统的进样单元示意图；图14是本专利技术另一实施例反应系统的剖视图；图15是图14所示的反应系统的传输装置示意图；图16是图14所示的反应系统的进样单元示意图。【具体实施方式】以下将结合附图对本专利技术的具体实施方式作一详细的描述。图1所示为本专利技术的一实施例提供的一反应系统100，其包括有反应单元20、传输单元30、进样单元50、采样单元60。反应单元20用于接收反应管10并使反应管10内装载的待处理物进行反应。传输单元30用于收容反应管10并依次将至少一个反应管10输送至反应单元20内进行反应并将结束反应的反应管10输送回传输单元30内。反应单元20所能收容的容器10少于传输单元30可收容的容器10。传输单元30还包括有一预处理单元40，预处理单元40可对传输单元30内收容的各反应管10内装载的待处理物进行反应前的预处理。进样单元50可对收容于反应单元20内的反应管10输送反应原料或其它物质(如调压气体)，这样，可以实现对反应管10在线进样，或者通过向反应管10输入调压气体实现对反应管10内的压力调控。采样单元60可对收容于反应单元20内的反应管10采集反应产物以输送到外部的检测装置进行检测，从而可以实现对反应管10内的反应产物在线检测。如图2所示，反应单元20、传输单元30共有一腔体70。为叙述的方便，在下文中，将腔体70在反应单元20的部分称为反应单元腔体21，在传输单元30的部分称为传输单元腔体31，其中传输单元腔体31在预处理单元40的部分又称为预处理单元腔体41。在一实施例中，腔体70为一规则的圆柱形腔体，且腔体70沿其轴向水平放置，传输单元30将其所收容的容器10沿腔体70的轴向依次排列，反应管10垂直于腔体70的轴向放置。在另一实施例中，腔体70可沿其轴向竖直放置，传输单元30将其所收容的容器10沿腔体70的周向依次排列，反应管10平行于腔体70的轴向放置。腔体70的径向截面可为圆形、矩形、三角形、梯形、多边形等各种形状。可选择地，腔体70的径向截面尺寸在整个轴向上可保持一致，也可在整个轴向上是变化的。在一个实验流程的不同阶段，反应管10位于腔体70的不同部位。以反应管10设计成沿腔体10的轴线方向依次排列的情形举例来说，在一实施例中，在反应管10初装和反应结束后，所有的反应管10均可位于传输单元腔体31内；在反应开始之前，反应管10则位于预处理单元腔体41内；在反应阶段，一个或多个反应管10被输送到反应单元腔体21内，未反应的反应管10则仍位于预处理单元腔体41，而已经结束反应的反应管10则被输送回传输单元腔体31。下面，将针对反应系统100的各部分单元及其使用的反应管分别阐述。(一)反应管反应系统100可装载的反应管10的数目不限，如2个、3个、4个、6个、8个、12个、16个、32个、48个、64个、128个，等等。一般地，反应系统100可装载的反应管10最少为2个，以提高使用的效率。图3为一实施例中反应系统100所使用的反应管10的示意图。从外观看，本实施例的反应系统100所使用的反应管10貌似一颗子弹，其内有一通道13，该通道13用于收容催化剂或/和其他反应原料等待处理物，反应管的两端分别为原料进口11和产物出口12。一般地，反应管10的上端设为原料进口11，下端设为产物出口12。可选择地，反应管10的通道13在下端最好呈收缩状，这样可以避免催化剂或/和其他反应原料从产物出口12掉落。在一实施例中，为了避免各反应管10内的反应原料和/或反应产物交叉污染或其他目的，可对各反应管10的原料进口11和产物出口12采取密封措施。可选择地，反应管10的原料进口11和产物出口12可设计成与需连通的其他端口如进样单元50的出口、采样单元60的采样口相配合的构形，以使反应管10的原料进口11和产物出口12在与其他端口在连通时形成线接触，进而在端口间形成硬密封。从而，可避免在端口间使用密封元件，进而可避免由于使用密封元件而造成的温度和压力受限，因为在高温高压的条件下密封元件容易变形而影响密封效果。在一实施例中，原料进口11的内端面和外端面设计成锥形面且两锥面的趋势方向相反，例如，内端面的锥形面沿产物出口12方向收缩，而外端面的锥形面沿产物出口12方向扩张。产物出口12的内端面也设计成锥形面且沿反应物进口11方向收缩。在不同的实施例中，反应管的形状(主要是原料进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应系统，包括反应单元和传输单元，其特征在于：所述传输单元可收容至少两个可填装待处理物的容器，并依次将其所收容的所述容器中的一个或多个输送至所述反应单元；所述反应单元所能收容的所述容器少于所述传输单元收容的所述容器，所述反应单元可使其所收容的所述容器内的待处理物进行反应。

【技术特征摘要】
1.一种反应系统，包括反应单元和传输单元，其特征在于：所述传输单元可收容至少两个可填装待处理物的容器，并依次将其所收容的所述容器中的一个或多个输送至所述反应单元；所述反应单元所能收容的所述容器少于所述传输单元收容的所述容器，所述反应单元可使其所收容的所述容器内的待处理物进行反应。2.如权利要求1所述的反应系统，其特征在于：所述反应单元和所述传输单元共有一腔体，所述腔体可用于收容所述容器。3.如权利要求2所述的反应系统，其特征在于：所述传输单元将其所收容的所述容器沿所述腔体的轴向或周向依次排列。4.如权利要求1所述的反应系统，其特征在于：所述传输单元包括可收容所述容器的传送元件，以及驱动所述传送元件运动的动力机构。5.如权利要求1所述的反应系统，其特征在于：所述传输单元还包括一个预处理单元，所述预处理单元可对所述传输单元所收容的各所述容器内装载的待处理物进行反应前的预处理。所述预处理单元包括一个可对所述传输单元所收容的所述容器输送流体的流体输入组件。6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：花云，徐勇华，
申请(专利权)人：亚申科技研发中心上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31