一种高通量压力控制器及平行反应系统的制作方法

本发明涉及高通量平行反应系统的压力调控领域，具体涉及一种高通量压力控制器及平行反应系统。

背景技术：

1、高通量平行反应系统广泛应用于化学反应研究中，该系统中平行放置有多个反应器，该反应器通常为流通式反应器。为了对比分析在不同反应器中所执行的实验结果，精确控制各反应器的温度、压力及空速等工艺条件至关重要。

2、当利用传统的小型固定床/流化床反应器能够合成某一化合物时，为了进行小规模的生产，多个这种小型反应器被并联布置。而在这些并联反应器中使用压力等反应条件应与原始的单个反应器相同，确保所有反应器中的反应条件相同是规模化合成这一化合物的关键。

3、传统反应系统的压力调节控制是通过设置在反应器出口的背压阀来实现，每个反应器通道需各配置一个对应的背压阀，这显然是不利的，因为背压阀通常成本较高且占用空间很大。

4、综上所述，发明人在实现本发明的技术方案时，发现现有高通量压力控制器存在以下技术问题：

5、现有高通量压力控制器需要在每个反应器出口处各设置一个背压阀，造成设备成本提高且占用空间较大的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、本发明提供了一种高通量压力控制器及平行反应系统，通过一个压力控制器实现对多路通道压力的同时控制，可解决现有高通量压力控制器设备成本较高且占用空间较大的问题。

3、(二)技术方案

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

5、一种高通量压力控制器，包括：

6、第一层板，开设有流入通道和流出通道；

7、第二层板，开设有平衡流道，所述第一层板与第二层板之间设有腔室；

8、活动构件，可拆卸的设置于所述腔室内，并活动于第一位置和第二位置之间；

9、其中，所述活动构件将所述腔室分隔为流体空间和压力控制空间，所述流体空间连通所述流入通道和所述流出通道，所述压力控制空间连通所述平衡流道；在所述第一位置，所述活动构件分隔所述流入通道和所述流出通道，在所述第二位置，所述流入通道与所述流出通道通过所述流体空间相连通。

10、在一些实施方式中，还包括密封件，该密封件密封连接于所述第一层板和第二层板之间并与第一层板和第二层板形成所述腔室；所述活动构件连接于密封件之间。

11、在一些实施方式中，所述第一层板靠近第二层板的板面包括第一区域和第二区域，所述第一区域凹设于第二区域内，所述活动构件朝向所述第一区域设置。

12、在一些实施方式中，还包括第三层板及设于第三层板上的接头，所述接头与流入通道或流出通道连接。

13、在一些实施方式中，所述流入通道、流出通道、平衡流道、腔室及活动构件形成压力控制单元，所述第一层板和第二层板之间设有至少两个压力控制单元；所述第一层板和第二层板还开设有共用通道，该共用通道包括一设置于所述第一层板或第二层板的入口，各所述压力控制单元的平衡流道以并联的形式连接于共用通道。

14、在一些实施方式中，还包括平衡流体控制系统，该平衡流体控制系统包括：

15、平衡流体源，用于为平衡流道提供平衡流体；

16、第一压力控制器，连接于平衡流体源和平衡流道之间。

17、在一些实施方式中，所述平衡流体控制系统还包括：

18、第一流体控制器，其入口与所述平衡流道及第一压力控制器出口连接；

19、平衡流体引流通道，与所述第一流体控制器出口连接。

20、在一些实施方式中，所述第一流体控制器为质量流量控制器或针阀。

21、在一些实施方式中，所述平衡流体控制系统通过第二流体控制器替换第一压力控制器，且还包括第二压力控制器，该第二压力控制器的入口与所述第二流体控制器出口、第一流体控制器入口及平衡流道连接。

22、在一些实施方式中，还包括平衡流体自动控制系统，该平衡流体自动控制系统包括：

23、平衡流体源，用于为平衡流道提供流体；

24、第一自动调压阀，连接于平衡流体源和平衡流道之间；

25、第二自动调压阀，其入口与所述第一自动调压阀出口及平衡流道连接；

26、压力传感器，用于检测第一自动调压阀出口及平衡流道压力值；

27、压力控制装置，用于接收所述压力传感器的压力值，并发送控制信号至所述第一自动调压阀和第二自动调压阀。

28、本发明还提供了一种平行反应系统，包括至少一个上述的高通量压力控制器，还包括至少一个反应器，所述反应器的出口一一对应地与高通量压力控制器的流入通道连接。

29、(三)有益效果

30、与现有技术相比，本发明提供的高通量压力控制器及平行反应系统，具备以下有益效果：

31、(1)该高通量压力控制器工作时，平衡流体从平衡流道进入压力控制空间，反应流体从流入通道流入流体空间，当压力控制空间压力高于流体空间压力时，活动构件移动至第一位置，活动构件与第一层板接触并分隔流入通道和流出通道，实现流体通道关闭的效果；当压力控制空间压力不高于流体空间压力时，活动构件移动至第二位置，活动构件与第一层板脱离接触，且流入通道与流出通道通过流体空间连通，从而实现流体通道开启的效果。可以看出，本发明的高通量压力控制器可以通过活动构件控制流体通道的开闭，进而调控体系压力，实现一个压力控制器同时调控多路通道压力的效果，无需在每个反应器出口处各设置一个背压阀，降低了设备成本和占用空间。

32、(2)该高通量压力控制器采用第一层板和第二层板的层状布设结构，方便活动构件的更换。

技术特征：

1.一种高通量压力控制器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高通量压力控制器，其特征在于，还包括密封件，该密封件密封连接于所述第一层板和第二层板之间并与第一层板和第二层板形成所述腔室；所述活动构件连接于密封件之间。

3.根据权利要求1所述的高通量压力控制器，其特征在于，所述第一层板靠近第二层板的板面包括第一区域和第二区域，所述第一区域凹设于第二区域内，所述活动构件朝向所述第一区域设置。

4.根据权利要求1所述的高通量压力控制器，其特征在于，还包括第三层板及设于第三层板上的接头，所述接头与流入通道或流出通道连接。

5.根据权利要求1所述的高通量压力控制器，其特征在于，所述流入通道、流出通道、平衡流道、腔室及活动构件形成压力控制单元，所述第一层板和第二层板之间设有至少两个压力控制单元；所述第一层板和第二层板还开设有共用通道，该共用通道包括一设置于所述第一层板或第二层板的入口，各所述压力控制单元的平衡流道以并联的形式连接于共用通道。

6.根据权利要求1所述的高通量压力控制器，其特征在于，还包括平衡流体控制系统，该平衡流体控制系统包括：

7.根据权利要求6所述的高通量压力控制器，其特征在于，所述平衡流体控制系统还包括：

8.根据权利要求6所述的高通量压力控制器，其特征在于，所述平衡流体控制系统通过第二流体控制器替换第一压力控制器，且还包括第二压力控制器，该第二压力控制器的入口与所述第二流体控制器出口、第一流体控制器入口及平衡流道连接。

9.根据权利要求1所述的高通量压力控制器，其特征在于，还包括平衡流体自动控制系统，该平衡流体自动控制系统包括：

10.一种平行反应系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-9所述的高通量压力控制器，还包括至少一个反应器，所述反应器的出口一一对应地与高通量压力控制器的流入通道连接。

技术总结
本发明公开了一种高通量压力控制器及平行反应系统，涉及高通量平行反应系统的压力调控领域，其包括：第一层板、第二层板和活动构件，第一层板开设有流入通道和流出通道；第二层板开设有平衡流道，并与第一层板之间设有腔室；活动构件位于腔室内，并活动于第一位置和第二位置之间；其中，活动构件将腔室分隔为流体空间和压力控制空间，流体空间连通流入通道和流出通道，压力控制空间连通平衡流道；该高通量压力控制器还包括能够控制平衡流体压力的平衡流体控制系统；平行反应系统包括上述高通量压力控制器。本发明可以通过活动构件同时控制多路流体通道的开闭，进而调控其体系压力，无需在每个反应器出口处各设置一个背压阀。

技术研发人员：雷军虎
受保护的技术使用者：汉德精工（厦门）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13