用于測量并聯反應器的流體流量的流動速度的系統和方法技術方案

本發明專利技術涉及一種用于測量并聯反應器的流體流量的流動速度的系統，包括：公共供給線，多個用于接收反應器流體流量的反應器供給線-測量線，以及閥系統，所述閥系統包括一個或多個閥以及用于控制所述一個或多個閥的閥控制單元，所述閥系統設置為和/或適應于使得所述閥系統能夠承擔測量設置，其中所述閥重新定向反應器供給流量中的一個，使得所述反應器供給流量流過所述測量線。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于測量并聯流體流量的流動速度的系統和方法。
技術介紹
在對化學反應進行的研究中，廣泛使用高吞吐量的實驗方法。在高吞吐量的實驗方法中，多個相對小規模的反應器并聯放置。在每個反應器中，進行不同的實驗。通常情況下，在不同反應器中的條件和/或反應物有輕微的變化。例如，雖然全部反應器在相同壓力和溫度下進行工作，但是全部包含不同的反應物，或者雖然反應物全部相同，但是改變壓力和溫度。在進行實驗后，將實驗結果相互比較，并且例如認定感興趣的反應物(例如，催化齊U)或者有發展的反應條件。并行進行實驗使得得到實驗結果的時間大量減少。通常情況下，在高吞吐量實驗方法中，反應器較小，如所使用的反應物的量一樣。如果使用直流式(flow through)反應器,那么流體流量的流動速度也較低。標準的反應器尺寸不會超過Icm的直徑，并且例如當檢測催化活性時，通常在每個反應器中存在幾克潛在催化劑。有時甚至使用更少的潛在催化劑，例如在0.005至I克之間。通常液體的流動速度小于10毫升每小時，和/或氣體的流動速度小于150N毫升每分鐘。在高吞吐量反應中使用的標準低流動速度使得控制通過單獨反應器的流體流量較困難。為了能夠使得在不同反應器中進行的實驗結果相互比較，重要的是得知每個實驗發生的工藝條件。該工藝條件包括例如溫度、壓力和流動速度。W099/64160目的在于通過為每個反應器的上游或下游提供被動流量限制器將流過所有反應器的流動速度保持一致。在每個限制器中流體流量的阻力非常大，使得由限制器來確定流過每個反應器的流動速度。通常被動流量控制器比主動流量控制器更加便宜和緊湊。另一方面，在實驗過程中主動流量控制器允許調節流量，而不需要中斷實驗。使用如被動流量控制器的流量限制器來控制流過反應器的流動速度的缺點在于，所有的流量限制器必須單獨校準，以便得到在反應器上所需的流量分布。例如當使用毛細管作為流量限制器時，毛細血管的長度必須改變以便得到流體流量的正確阻力。這是勞動S集型。US2004/0121470描述了一種用于高吞吐量催化劑篩選和優化的方法和裝置。在該方法和裝置中，設置了多個并聯反應器，但是順序地進行實驗。當一個反應器供應反應物氣體和/或反應物液體時，其他反應器供應惰性流體，和/或用于預處理、再生等的流體。將來自發生實驗的反應器的流出物提供到分析器。當實驗完成時，將反應物流體供應到不同的反應器，并且先前的主動反應器接收其他流體(惰性、預處理、再生等等)。已知的裝置包括反應器上游的旋轉式閥門，該閥門保證將反應物流體導向到一個反應器，而將其他流體(惰性、預處理、再生等) 導向到其他反應器。因此，在已知的裝置中，反應器的上游閥門用來確定哪個反應器容納哪種流體
技術實現思路
本專利技術的目的為提供一個測量并聯流體流量的優化的系統和方法。根據權利要求1的系統和權利要求12的方法實現該目的。根據本專利技術，流體流量分布在多個反應器上。這些反應器優選為直流反應器，而且也能夠在充滿多個分支反應器的過程中使用本專利技術。能夠在反應器上均等的分布流量，但是也可以為根據所需的不同流量分布，例如第一反應器接收X毫升每分鐘(ml/min)，第二反應器接收2x毫升每分鐘，第三反應器接收3x毫升每分鐘等等。本領域技術人員將理解在本專利技術中可以使用任意預定的流量分布。根據本 專利技術，公共供給線分成多個反應器供給線。反應器供給線接收來自公共供給線的流體。流過公共供給線的組合流體流量分為反應器供給流量，反應器供給流量中的每一個流到反應器。組合供給流量的流體以及反應器供給流量可以是氣體、液體或氣體和液體的組合。每個反應器供給線將所接收的流體指引至連接所述反應器供給線的反應器。可以是多個反應器供給線連接到每個反應器。例如，這使其能夠供應液體和氣體至反應器。除了反應器供給線，系統還包括測量線。測量線分支出來，使得其具有多個出口。每個出口連接到相關聯的反應器供給線。在第一實施方案中，測量線具有單一入口。在該實施方案中，測量線入口連接到公共供給線。在第二實施方案中，測量線具有多個入口。在該實施方案中，測量線入口中的每一個連接到相關聯的反應器供給線。在每個反應器供給線中，與測量線入口的連接設置在與測量線出口的連接的上游。在測量線中設置第一流量傳感器。該流量傳感器適用于測量流過測量線的流體的流動速度。流量傳感器可以為任意適合類型的流量傳感器。但是優選地，使用的流量傳感器具有對于流體流量的低阻力，比如基于飛行時間原理(time of flight princeple)的流量傳感器。也可以使用其他適合類型的流量傳感器。另外，根據本專利技術的系統包括閥系統。所述閥系統包括一個或多個閥，以及用于控制一個或多個閥，特別是控制一個或多個閥的設置的閥控制單元。閥系統設置為和/或適應于使得閥系統能夠承擔非測量設置，所述非測量設置允許來自公共供給線的流體流到連接到公共供給線的反應器供給線中，以及經由反應器供給線流到反應器中。在該非測量設置中，流體流量流過全部反應器供給線。當閥系統位于其非測量設置中時，流動速度不通過測量線中的流量傳感器測量。閥系統還能夠承擔測量設置，其中閥重新導向反應器供給流量中的一個，使得其流經測量線。該重新導向的反應器供給流量流經測量線的同時，在閥處于其非測量設置中時，該反應器供給流量將流過的反應器供給線將封閉。該(暫時)封閉的反應器供給線被測量線完全或部分地繞過。當閥系統處于其測量設置中時，閥控制單元優選地改變閥或多個閥的設置，使得流到每個反應器供給線或流入每個反應器供給線的流體順序地、一個接著另一個地被重新定向以流經測量線，并且重新定向的流量流經測量線。因此，通過第一流量傳感器來一個接著另一個地測量一個反應器供給線的流體流量的流動速度。在測量周期過程中，每個反應器供給流量被重新定向通過測量線一次。因此，通過測量線中的流量傳感器來一個接著另一個地測量每個反應器供給流量的流動速度。優選地，在實驗的過程中進行多個測量周期。在連續測量周期之間可以存在時間間隔，或者測量周期可以緊接在另一個后面進行。在測量周期中的測量之間也可以存在時間間隔，或者在測量周期中的測量可以緊接在另一個之后進行。閥系統可以包括任意適合類型的閥。可以對于每個單獨的線使用單獨的閥(每個閥具有單一入口和單一出口)，但也可以使用同時作用在多個線中的流體流量上或作用在至多個線的流體流量上的旋轉閥。因此該旋轉閥具有多個入口和多個出口。根據本專利技術的系統和方法的優點在于只有測量線需要設置有流量傳感器，但是在所有單獨的反應器供給線中仍然能夠測量流動速度。由于只需要具有較少的流量傳感器，這當然降低了成本。僅在測量線中使用流量傳感器中的另一個重要優點在于通過相同的流量傳感器進行所有的測量。因此，不再需要廣泛的校準。如果使用多個流量傳感器，每一個反應器供給線中擁有一個流量傳感器，并且你想要比較不同反應器供給線的流量速度，那么為了可靠的比較，你必須確保所有的流量傳感器的讀數足夠準確。實際上，這歸結于所有的流量傳感器必須根據相同的標準單獨校準。在根據本專利技術的系統和方法中，這不再必須，因為所有的測量使用相同的流量傳感器。在可能的實施方案中·，不僅在測量線中測量流動速度，還通過公共供給線來確定流動速度。該流動速度能夠通過設置在公共供給線中的任意適本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：R·H·W·莫內恩，
申請(專利權)人：阿凡田控股有限公司，
類型：
國別省市：