Презентация продуктов химического синтеза
Химический синтезатор является современным химическим экспериментом и исследованиями и разработками в области автоматизированного основного оборудования, широко используется в органическом синтезе, исследованиях и разработках лекарственных средств, материаловедении, исследованиях каталитических реакций и многих других областях, путем моделирования традиционного процесса искусственного синтеза, точного регулирования условий реакции, достижения эффективного и стабильного процесса химического синтеза, значительного снижения интенсивности ручной работы, повышения нормативности и повторяемости эксперимента, обеспечения надежной поддержки научных и производственных работ, адаптации лаборатории к мелкомасштабным исследованиям и разработкам, проверке процесса на этапе испытаний и других сценариях.
Основная ориентация продукта и концепция дизайна
Этот химический синтезатор с « удобным, безопасным, адаптируемым, контролируемым » в качестве основной концепции проектирования, отказаться от сложных и избыточных рабочих процессов, сосредоточиться на фактических экспериментальных потребностях пользователей, учитывать автоматизированные операции и гибкое регулирование, может не только заменить ручное выполнение громоздких этапов синтеза, уменьшить ошибки в работе человека, но и адаптировать различные типы реакций, чтобы экспериментаторы могли уделять больше внимания экспериментальному проектированию и анализу результатов. Его общий дизайн следует принципам гуманизации, принимая во внимание удобство работы и структурную стабильность, адаптируясь к различным сценариям установки и использования лабораторий, без сложной предварительной отладки, вы можете быстро ввести в эксплуатацию.
Дизайн фокусируется на оптимизации деталей, основные характеристики можно суммировать в 3 пункта:
1.Общая конструкция компактна, занимает умеренную площадь, может быть гибко размещена на лабораторной консоли, не нужно занимать слишком много места, в то же время оснащена противоскользящей базой, чтобы обеспечить стабильность в процессе работы прибора;
2. Операционный интерфейс прост и интуитивно понятен, с четким дисплеем и операционным модулем, без профессиональной подготовки по эксплуатации, экспериментаторы могут быстро освоить методы работы, снизить порог использования;
3.Фюзеляж использует коррозионно - стойкие, высокотемпературные высококачественные материалы, которые могут эффективно противостоять эрозии различных химических реагентов, продлевать срок службы прибора, в то же время облегчать ежедневную очистку и обслуживание.
II. ОСНОВНАЯ СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Основная структура химического синтезатора состоит из реакционного модуля, модуля управления, модуля безопасности и вспомогательного модуля, каждый модуль работает вместе для достижения автоматизации процесса синтеза, точного управления, детали заключаются в следующем:
(i) Модуль реакции
Реакционный модуль является основной рабочей областью прибора и несет ответственность за весь процесс химической реакции, детали конструкции включают 4 пункта:
1. Оснащается сменным реактивным контейнером, приспособленным к потребностям реакции различных объемов, материал тары соответствует стандартам химических экспериментов, хорошая герметичность, может эффективно предотвратить утечку и улетучивание реагента, обеспечить стабильность реакционной среды;
2. Встроенные компоненты перемешивания обеспечивают равномерное смешивание реакционной системы, избегая побочных реакций, вызванных неравномерной местной реакцией, в то время как состояние перемешивания может гибко регулироваться в соответствии с экспериментальными потребностями и адаптироваться к реакционной системе различной вязкости;
3. Интегрированные компоненты контроля температуры могут точно поддерживать температуру, необходимую для реакции, уменьшать влияние колебаний температуры на результат реакции, адаптироваться к различным условиям реакции, таким как низкая температура, постоянная температура и высокая температура, для удовлетворения потребностей различных типов химических реакций;
Поддерживает функцию замещения газа, создавая анаэробную, безводную реакционную среду путем вакуума и импорта инертного газа, адаптируясь к чувствительным реакциям, требующим жестких условий реакции.
(ii) Модуль управления
Модуль управления - это « мозг» инструмента, который отвечает за координацию и управление работой каждого модуля, чтобы обеспечить точное управление процессом синтеза, основные детали состоят из 3 пунктов:
1. Функция предустановки параметров и хранения, может быть предустановлена температура реакции, время реакции, состояние перемешивания и другие ключевые параметры, в то же время поддерживается хранение нескольких экспериментальных схем, облегчает последующие повторные экспериментальные вызовы, повышает эффективность эксперимента;
2. Оснащается функциями мониторинга в реальном времени для сбора ключевых данных о температуре и давлении в процессе реакции с помощью встроенного датчика, обратной связи в режиме реального времени в рабочий интерфейс, чтобы облегчить экспериментатору своевременное понимание состояния реакции;
3.Поддерживает автоматизированные операции, может автоматически завершить набор процессов, таких как добавление реагента, регулирование температуры, перемешивание, отсчет реакции и т. Д., Не требует полного дежурства экспериментатора, уменьшает ручную работу, избегая при этом ошибок в работе человека.
(3) Модуль защиты безопасности
Модуль безопасности фокусируется на безопасности эксперимента, избегая различных рисков во время эксперимента, детали включают 4 пункта:
1. Оборудование герметичными защитными конструкциями, которые могут эффективно изолировать токсичные и коррозионные реагенты, уменьшать вероятность непосредственного контакта экспериментаторов с опасными химическими веществами и обеспечивать личную безопасность операторов;
2.Иметь функцию аварийного оповещения об аномалии, когда температура реакции, давление и другие параметры выходят за заданный диапазон, прибор автоматически посылает сигнал тревоги и запускает соответствующий защитный механизм для своевременного прекращения аномальной реакции и снижения экспериментального риска;
3. Встроенные компоненты защиты от утечки и перенапряжения, чтобы избежать сбоев в цепи прибора, в то же время оснащены температурным страхованием, чтобы предотвратить повреждение прибора от перегрева, обеспечить безопасность работы прибора;
4. Оснащен гидравлическим поддоном для сбора реагентов, которые могут просочиться во время эксперимента, чтобы избежать коррозии реагента с прибором и консолью, в то же время облегчая последующую очистку.
(iv) Вспомогательные модули
Вспомогательный модуль обеспечивает поддержку для успешного проведения эксперимента, детали включают 3 пункта:
1. Оснащен интерфейсом добавления реагента, поддерживает пипетки, шприцы, капельные воронки и другие способы добавления, может быть добавлен реагент в условиях защиты инертного газа, чтобы обеспечить точность и безопасность добавления реагента;
2. Интегрированные компоненты обратного тока обеспечивают конденсацию обратного тока реакционной системы, уменьшают испарение реагента, повышают коэффициент использования реагента и в то же время облегчают наблюдение за процессом реакции;
3. Поддержка расширения модуля, может увеличить канал реакции в соответствии с экспериментальными потребностями, расширить функцию обнаружения, реализовать синтез высокого потока в сочетании с обнаружением в реальном времени, повысить эффективность эксперимента и глубину исследования.
Сценарий применения и ценность применения
Химический синтезатор с широким спектром применимости и высокой производительностью может быть адаптирован к потребностям экспериментов и исследований и разработок во многих областях, конкретные сценарии применения включают шесть категорий:
1.Область органического синтеза может использоваться для автоматизации синтеза сложных органических молекул, природных продуктов, функциональных молекул и т. Д. Поддержка многоступенчатой реакции, уменьшение ручной работы промежуточных шагов, повышение чистоты и урожайности продукта;
2. Область исследований и разработок в области лекарственных средств может использоваться для высокопроизводительных синтетических соединений - кандидатов наркотиков, фармацевтических промежуточных веществ и активных фармацевтических компонентов, оптимизации маршрутов синтеза наркотиков, сокращения цикла исследований и разработок, экономии дорогостоящих реагентов;
3.Область материаловедения, может использоваться для синтеза наноматериалов, полимеров, катализаторов и других новых функциональных материалов, оптимизации процесса синтеза материалов, обеспечения согласованности свойств материала;
4. область исследований каталитических реакций, которая может использоваться для скрининга и оптимизации катализаторов, изучения механизмов каталитических реакций, поддержки экспериментов с высоким потоком и быстрого получения надежных экспериментальных данных;
5. область преподавания и научных исследований, которая может быть использована для учебных экспериментов по химии, демонстрации технологий автоматизированного синтеза, чтобы помочь студентам освоить передовые экспериментальные методы и в то же время поддержать сложные синтетические задачи в научно - исследовательских проектах;
6.Область зеленой химии может оптимизировать синтетические маршруты, сократить побочные реакции и образование химических отходов, поддерживать рекуперацию и рециркуляцию растворителей, в соответствии с концепцией зеленого эксперимента и производства.
Его прикладная ценность в основном отражена в трех аспектах: во - первых, повысить эффективность эксперимента, заменить человека автоматизированной операцией, сократить время работы, в то же время поддерживать параллельные эксперименты, значительно улучшить эксперимент throughput; Во - вторых, обеспечить качество эксперимента, точно контролировать условия реакции, уменьшить человеческие ошибки, повысить воспроизводимость результатов эксперимента, обеспечить надежную поддержку оптимизации процесса; В - третьих, уменьшить экспериментальный риск, благодаря * конструкции защиты безопасности, уменьшить вероятность контакта экспериментаторов с опасными реагентами, чтобы избежать различных экспериментальных рисков безопасности.
IV. Описание использования и технического обслуживания
Чтобы обеспечить долгосрочную стабильную работу прибора и продлить срок службы, использование и обслуживание должны соответствовать следующим нормам, основные детали включают 4 пункта:
1. Подготовка перед использованием, необходимо проверить, нормально ли работают модули прибора, подтвердить, что в трубопроводе нет утечки, датчик работает нормально, очистить реакционный контейнер и остаточные примеси в трубопроводе, надеть защитные перчатки, защитные очки и другое защитное оборудование;
2. В процессе работы, строго в соответствии с заданными параметрами экспериментальной программы, после запуска прибора в режиме реального времени наблюдать за состоянием работы, в случае возникновения аномальной сигнализации, своевременно проверять причины и обрабатывать, строго запрещается несанкционированное изменение экспериментальных параметров или прерывать процесс реакции;
3. После завершения эксперимента модули прибора должны быть закрыты в соответствии с нормативным процессом, после охлаждения прибора до комнатной температуры и восстановления давления в норме, извлечены продукты реакции и своевременно очищены от остатков реагента на поверхности реактора, трубопровода и прибора;
4.Ежедневное обслуживание, периодический осмотр цепей, трубопроводов и уплотнений прибора, своевременная замена поврежденных деталей, поддержание чистоты и сухости прибора, хранение в вентилируемой, сухой, не коррозионной газовой среде, чтобы избежать увлажнения и повреждения прибора.