问题：化学实验新理念——IPC-3A自动化学反应控制系统
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时间：2007-01-31 18:00:09 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

IPC-3A型通用智能化学反应装置

一、产品介绍
IPC-3A型通用智能化学反应装置集化工工艺、化工机械、自动控制、通讯、计算机等多学科技术于一体，充分利用计算机及数字信息处理系统，对化学反应过程中的温度、进料流速、搅拌速度、pH值等参数进行全程实时监控，对化学反应的结晶、合成过程可进行量化和精确控制，对反应全过程进行实时曲线跟踪和记录。
适用于化工（包括日用化工）、感光材料、生物化学、微珠、粉体及纳米材料、高分子材料等领域的科研与生产，特别适合复杂实验的高度自动化控制。
该装置有实验型、中试型和生产型，目前我们推出的是实验型装置。中试型和生产型实质上是实验型的放大，在实验型装置上设计、优化的工艺配方及工艺流程可以直接移植到中试及大生产中，加快了科研成果转化进程。

二、主要特点
★ 本装置采用程序化及智能化全新技术，可以灵活设计配方及实验条件、要求，利用实时参数表和实时曲线观察反应过程，同时可以精确控制反应过程中主要参数，从而根本上改变了依靠常规仪器仪表和化学器皿对化学反应进行观测和控制的方法。
★ 通过自动化的监测和控制，可以实现晶体性能、结构、形状和大小的设计和控制。
★ 系统使用方便，可以替代传统实验方式下大量的人工操作，极大地减轻了实验工作强度，提高了实验效率和重复性，提高科研成果的产出效率。
★ 结构紧凑，无须占用大量实验室空间。
★ 可以节约大量化学反应器皿、器具等耗材的投入。

三、主要技术特色
1、工艺（实验）配方及配方库管理开放式工艺（实验）配方及配方库管理是本装置系统所特有的功能，在配方设计及新产品开发中具有重要作用。
友好的Windows界面，方便配方设计人员建立各种各样的任意多个配方，同时也可以轻松地将配方库中的任一配方送给该装置进行化学反应。
还可以设定、校正、存储化学实验反应条件和要求，对实验过程实现轻松控制。
2、pH值全程高精度测控该装置利用实时曲线跟踪记录，实现对pH值的动态全程高精度监测与控制，其控制技术与精度达到了国内领先、国际先进的水平。
比如在钛白粉包膜表面处理工艺中，根据在攀渝钛、攀锦钛、东佳集团、无锡豪普、上海四极等公司的实际应用效果，关键参数pH值控制在不同的状态下达到如下精度：
（1）、变态pH串流方式时精度：≤0.10 （2）、变态pH并流方式时精度：≤0.07
（3）、常态pH串流方式时精度：≤0.05 （4）、常态pH并流方式时精度：≤0.07
3、自动化程度化学反应过程全程高度自动化，无需人员在场操作监管。
4、实验室实验与工艺生产无障碍对接本装置有实验型、中试型和生产型，目前我们推出的是实验型装置。中试型和生产型实质上是实验型的放大，在实验型装置上设计、优化的工艺配方及工艺流程可以直接移植到中试及大生产中，加快了科研成果转化进程。
5、对反应过程参数变化进行实时测量、控制、显示和记录对化学反应过程中的pH、反应釜及夹套两个温度、搅拌速度、进料流量等关键参数进行精确测量、控制，实时数据和曲线显示、记录，为实验人员观察反应效果提供真实、详细的参数依据。
6、远程操作计算机操作平台、智能控制系统和化学反应平台（反应釜）可以分离，使实验人员可以远离带有危险性的化学实验和恶劣的实验环境现场，进行远程操作控制，不影响实验精确度。通过网络化设计，也可以实现网络操作。

四、主要技术参数
1、规格：每次制备量2L～8L。标准配置两种规格的反应锅（容量为2L、8L），也可根据客户需要配备其他规格反应锅。
2、反应锅材料：标准配置采用不锈钢（316L）反应锅，耐强酸、强碱（pH 2～13）。反应锅材料可根据需要选用其他型号不锈钢、玻璃、钛钢等，以适应不同酸碱度要求。
3、温度范围：常温（室温）～140℃，采用电浴式温度控制。
可同时测量釜体内和夹套两个温度。测温护套材质为不锈钢，耐强酸、强碱。
4、搅拌速度：200～3000转/分±1%FS，直流电机控制。
5、流量精度：0～16毫升/分±1%；0～60毫升/分±1%。
采用蠕动泵控制进料流速。标准配置为5个蠕动泵控制5个进料通道，可同时或顺序进料。
6、pH范围精度：2～13±0.1（等当区除外）。

五、标准配置
 计算机系统一套
 智能控制系统一套
 反应装置一套
 加料系统一套
（详细配置见附件“标准配置单”）

六、应用案例
 国家863项目（纳米材料可控制备项目）
 国家航空航天工程（神舟载人航天工程——“神5”、“神6”采用的高感光度、高分辨率遥感材料制备）
 国家绿色合成技术重点实验室培育基地（浙江工业大学）
 攀钢集团重庆钛业股份有限公司（上市公司）
 攀钢集团锦州钛业有限公司
 山东东佳集团（国内最大硫酸法钛白粉生产厂家）
 无锡豪普钛业有限公司
 上海四极钛业有限责任公司
 美国柯达公司
 美国3M公司

附件1：
IPC-3A型通用智能化学反应装置
标准配置单

 计算机系统（含配方管理及监控软件）
1、计算机1台：全国联保品牌机（奔4/256M/80G/DVD/17＂纯平）
2、打印机1台：全国联保品牌机（激光打印机）
3、功能：具备普通计算机功能，安装配方管理及监控软件后，具备1）配方管理、2）实时监控、3）曲线跟踪、4）远程控制、5）参数校正等专用功能。
 智能控制系统（控制软件及硬件）
1、标准配置：工业标准控制机及电源、马达驱动器、温度和流量控制系统、信号处理和采集系统。
2、功能：全部控制功能集成在控制箱内，具有与计算机远程连接功能及手动和自动控制切换功能。
 反应装置
标准配置：
1、乳化搅拌机1套，无极变速。
2、桨式和框式搅拌头各1个。
3、反应容器（不锈钢316L）
包括球底不锈钢反应锅2个（容量：2L和8L）、不锈钢水浴锅（固定）1个。
4、温度检测探头2支（材料：不锈钢，耐强酸强碱）。
5、pH检测装置：加长pH电极、固体参比电极各1支（材料：玻璃，耐强酸强碱）。
6、不锈钢进料管5支。
7、透明可视锅盖1个。
8、现场信号处理器1个。
可选配置：
1、反应锅材料可选择玻璃、钛钢材料。
2、反应锅容量在2L～8L内可选择。
 加料系统
精密蠕动泵5台（合资、仿MasterFex蠕动泵），流量1～35ml/min。

回复人：沧海一声笑,★★★ (为国家富强奋斗，为人民疾苦呐喊！) 时间：2007-01-31 20:15:52 编辑

1楼

这种装置听起来不错的,不过我觉得有一个地方需要改进哦!!!

PH测定只有在水溶液中的反应才有实际意义,但是很多反应是在非水体系中进行的,有些甚至要求绝水绝氧.如果能够把PH电极像PH计一样可以测定电位,电导,这样这套装置的应用范围会更加广泛。

还有，最好厂家能够提供清洗电极的方法，否则几个反应下来，电极就会污秽不堪，但是盲目乱洗肯定会搞坏的......

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