نظام رد الفعل أداة الفرزهو نوع من المعدات التجريبية المتقدمة التي تدمج التحكم الآلي ، في الوقت الحقيقي رصد وتحليل البيانات ، وتستخدم أساسا في الفرز السريع وتحسين نظام التفاعل الكيميائي ، ويلعب دورا هاما في تطوير مواد جديدة ، والتوليف المخدرات ، وحماية البيئة ، وهلم جرا . هذا الجهاز يمكن أن توفر كمية كبيرة من البيانات القيمة للباحثين من خلال التحكم بدقة في ظروف رد الفعل ( مثل درجة الحرارة ، الضغط ، قيمة الرقم الهيدروجيني ، واثارة السرعة ، وما إلى ذلك ) ، في الوقت الحقيقي رصد البارامترات الرئيسية في عملية رد الفعل ( مثل معدل التفاعل ، معدل التحويل ، وتوزيع المنتجات ، تغيير تركيز المادة ، ودرجة الحموضة ، إنتاج واستهلاك الغاز ، الخ . ) المكونات الأساسية تشمل وحدة رد الفعل ، ونظام التحكم ، ونظام تحليل وحدة رد الفعل عادة ما تتألف من عدد وافر من المفاعلات المستقلة التي يمكن محاكاة رد فعل مختلف البيئات . نظام مراقبة يضمن دقة وتكرار التجربة . تحليل النظام في الوقت الحقيقي رصد عملية رد الفعل من خلال أجهزة الاستشعار للكشف عن نقل البيانات إلى جهاز الكمبيوتر لتجهيز وتحليل .
نظام رد الفعل أداة الفرزباعتبارها واحدة من المعدات الرئيسية في الكيمياء ، علم المواد ، والبحث والتطوير المخدرات ، وقد تم تصميم وحدة متكاملة مع العديد من وحدات دقيقة لتحقيق دقة السيطرة على رد الفعل ، في الوقت الحقيقي رصد كفاءة الفرز . وفيما يلي وصف تفصيلي لمكوناتها الأساسية :
وحدة رد الفعل
رد فعل الوحدة الأساسية هي وحدة تنفيذية من الشاشة ، والتي هي المسؤولة عن تحمل رد فعل النظام وتحقيق السيطرة على الشرط . وتشمل السمات الرئيسية :
متعدد القنوات مراقبة مستقلة : دعم تشغيل العديد من ردود الفعل الموازية ( مثل 8 مجموعات أو أكثر ) في وقت واحد ، كل قناة يمكن تعيين المعلمات مثل درجة الحرارة ، الضغط ، سرعة الانفعالات بشكل مستقل ، لضمان الاتساق والتباين في الظروف التجريبية .
المواد وحجم التنوع : مفاعل يستخدم عادة مقاومة للتآكل ، وارتفاع في درجة الحرارة وارتفاع ضغط المواد ( مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ، Hastelloy أو الزجاج ) ، وحجم مجموعة من تتبع ( مثل 16 مل ) على نطاق تجريبي ( مثل 400 مل ) ، لتلبية احتياجات مختلف مراحل البحث .
ختم تصميم السلامة : مجهزة ارتفاع ضغط ختم هيكل صمام الأمان لمنع تسرب أو انفجار بسبب رد فعل خارج نطاق السيطرة .
نظام التحكم في درجة الحرارة
درجة الحرارة هي المعلمة الرئيسية التي تؤثر على معدل التفاعل والانتقائية .
التدفئة / التبريد وحدة : استخدام التدفئة الكهربائية ، حمام الزيت أو أشباه الموصلات تكنولوجيا التبريد ، تغطي منطقة واسعة درجة الحرارة ( على سبيل المثال - 80 ℃ - 300 ℃ ) ، لتلبية درجة حرارة منخفضة أو ارتفاع درجة حرارة التبلور بلمرة الاحتياجات .
استشعار درجة الحرارة : عالية الدقة الحرارية أو الحق في التنمية في الوقت الحقيقي رصد درجة حرارة التفاعل ، وردود الفعل إلى نظام التحكم في شكل حلقة مغلقة التنظيم ، دقة يمكن أن تصل إلى ± 0.1 ℃ . . . . . . .
التدفئة المحلية التكنولوجيا : بعض النظم ( مثل مفاعل حفاز ضوئي ) مجهزة وحدات التدفئة المحلية ، يمكن أن يكون رد فعل غلاية منطقة محددة بدقة التحكم في درجة الحرارة ، والحد من تأثير التدرج الحراري .
نظام التحكم في الضغط
رد فعل الضغط العالي ( مثل الهدرجة ، رد فعل السوائل فوق الحرجة ) يتطلب رقابة صارمة على الضغط .
مصدر الضغط : اسطوانة غاز أو مضخة الضغط العالي يوفر الضغط المطلوب من أجل رد الفعل ، وعادة ما تتراوح بين 0-20mpa ، وبعض النظم التي تدعم حماية الغازات الخاملة ( على سبيل المثال ، ن ، ع ) .
استشعار الضغط ، صمام التحكم : في الوقت الحقيقي رصد التغيرات في الضغط من خلال صمام التحكم النسبي للحفاظ على مجموعة من القيم ، لضمان أن رد الفعل في الضغط المستمر .
حماية السلامة : مجهزة قرص التفجير أو صمام الأمان ، عندما يتجاوز الضغط عتبة الضغط تلقائيا الإفراج عن المعدات لمنع الضرر أو الإصابة الشخصية .
4 - نظام التحريك والخلط
خلط متجانس هو مفتاح النجاح في رد فعل النظام يوفر العديد من طرق التحريك :
التحريك المغناطيسي : مناسبة لأنّ اللزوجة المنخفضة النظام ، من خلال محرك المغناطيس الخارجي داخل المحرض ، لا ختم الميكانيكية ، والحد من مخاطر التلوث .
أعلى نوع التحريك الميكانيكية : عالية اللزوجة أو الصلبة المشاركة في رد الفعل ، مجهزة محرك التردد المتغير ، قابل للتعديل سرعة التحريك ( مثل 50-1500rpm ) .
التحريك الخاص تصميم : على سبيل المثال ، دوامة عجلة نوع مرساة نوع التحريك مجداف ، تهدف إلى نظام رد فعل معين ( على سبيل المثال ، تعليق البلمرة ) لتحسين تأثير خلط .
5 ، وأخذ العينات ونظام التغذية
تحقيق دقة إضافة المتفاعلة وجمع العينات :
التلقائي جهاز أخذ العينات : السائل أو الغاز المتفاعلة تضاف إلى المفاعل من خلال مضخة أو حقنة وفق إجراءات محددة مسبقا ، ودعم التدرج أو نبض نوع التغذية .
أخذ العينات صمام : أخذ العينات في الوقت المناسب في عملية رد الفعل ، من أجل تحليل على الانترنت أو غير متصل الكشف عن بعض النظم مجهزة جهاز التبريد لمنع تدهور العينة .
الصلبة المغذية : الصلبة محفز أو كاشف ، الاهتزاز القرص أو ناقل برغي لتحقيق الكمية المضافة .
6 - نظم الرصد والتفتيش
الحصول على بيانات عملية الاستجابة في الوقت الحقيقي ، وتشمل المكونات الرئيسية :
مجموعة أجهزة الاستشعار : دمج الرقم الهيدروجيني متر ، متر الموصلية ، وأجهزة الاستشعار الأوكسجين المذاب ، وهلم جرا ، ورصد البارامترات الرئيسية من نظام رد الفعل .
الطيف وحدة الكشف ، مثل الأشعة فوق البنفسجية فيس ، FTIR أو رامان الطيفي التحقيق ، يتم إدراجها مباشرة في المفاعل لتحقيق التحليل في الموقع ، وتتبع استهلاك المتفاعلة و توليد المنتج .
وحدة تحليل الغاز : على الخط تحليل المنتجات الغازية من خلال قياس الطيف الكتلي ( ماجستير ) أو الغاز اللوني ( م ع ) ، وحساب معدل التحويل أو الانتقائية .
7 ، نظام مصدر الضوء
مصادر الضوء الخاصة المطلوبة ضوئي أو التفاعلات الكيميائية الضوئية :
[ لد ] مصدر الضوء : يزوّد ضوء أحاديّ اللون أو يحاكي أحد طيف , مدى الطول الموجي يغطّي فوق البنفسجية إلى [ نير ] ( مثل هذا بما أنّ 200-1000nm ) , كثافة قابل للتعديل .
الألياف البصرية نظام توجيه الضوء : الضوء بالتساوي في المفاعل لتجنب الاضمحلال أو الضوء الساخن ، بعض النظم لدعم متعدد الطول الموجي الإضاءة المتزامنة .
شدة الضوء : رصد مجهزة الطاقة الضوئية متر لمعايرة شدة الضوء في الوقت الحقيقي لضمان تكرار التجربة .
نظام التحكم والبرمجيات
منصة متكاملة لمراقبة وتحليل البيانات :
وحدة التحكم المركزية : من خلال شاشة تعمل باللمس أو برامج الكمبيوتر المضيف مجموعة من المعلمات الاستجابة ، ورصد البيانات في الوقت الحقيقي ، ودعم التشغيل عن بعد ، خطأ التشخيص .
الحصول على البيانات وتجهيزها : تلقائيا تسجيل درجة الحرارة ، الضغط ، سرعة الانفعالات وغيرها من المعالم ، وتوليد اتجاه الرسم البياني أو التقرير ، ودعم تصدير البيانات وتحليل البرمجيات طرف ثالث .
المحاكاة والأمثلية وظيفة : بعض البرامج المدمج في نموذج ديناميكي للتنبؤ مسار رد الفعل أو تحسين الظروف التكنولوجية ، وتسريع عملية البحث والتطوير .
9 . أنظمة السلامة والحماية
ضمان سلامة التجربة :
زر التوقف في حالات الطوارئ : مفتاح واحد لقطع جميع إمدادات الطاقة بسرعة إنهاء الاستجابة .
الكشف عن تسرب الغاز : مجهزة الغاز أو الغاز السام الاستشعار ، مما اثار الانذار وبدء نظام التهوية .
تصميم واقية من الانفجار : المفاعل و المكونات الكهربائية المستخدمة في هيكل واقية من الانفجار ، تمشيا مع معايير السلامة الدولية ( مثل ATEX ، شهادة CE ) .