H.E.L Group

ChemSCAN 平行反应器平台

台式系统,用于多相(或均相)催化平行反应的自动化筛选与开发,压力最高 200 bar,温度最高 200 °C,并可选配低于室温的温度范围,最低至 −40 °C

ChemSCAN 可在每个反应器中独立控制反应压力和温度,同时测定气体消耗量。系统专为加氢、羰基化、合成气化学以及其他高难度工作流程而设计,在加快研发进度的同时减少人工操作时间。

化学家正在将反应釜装入 H.E.L ChemSCAN 平行高压反应器系统
最多 8 个
独立反应器
最高 200 bar
压力(标准 100 bar)
−40 至 200 °C
温度(可选低于室温)
实时
每个反应釜的气体吸收量
可完全定制
根据您的化学反应进行配置

平行催化剂筛选数据

下方每一条曲线均来自同一次 ChemSCAN 实验。这正是平行催化剂筛选的意义所在——在通常完成一个条件的时间内完成八个条件。

平行催化剂筛选数据:一次 ChemSCAN 运行中八种浓度下的氢气吸收曲线
八种浓度,一次运行。1-氯-4-硝基苯在甲醇中于 4 bar 下加氢,浓度为 1% 至 8% w/v。每条曲线对应一个独立反应器。各反应器完成时间不同,对应起始原料用量的不同;最终压力与进料量成正比。
ChemSCAN 平行催化剂筛选:一次运行中八种温度下的加氢气体吸收量
八种温度,一次运行。硝基苯在恒定压力下加氢,每个反应器保持不同温度。吸收速率随温度升高而增大,而终点保持一致。

点击任意图表可放大。

主要特点

平台在实验台上的实际表现,逐个反应器展示。

独立温度控制

  • 每个反应釜独立控温
  • 同一次运行中,各反应器之间的温差可设定超过 100 °C
  • 配合循环器可选配低于室温运行,最低至 −40 °C

独立压力控制

  • 独立压力控制,可在不同压力下进行测试
  • 各反应器可设定不同的起始压力

实时气体吸收量

  • 在线计算并显示每个反应器的气体消耗量
  • 实时观察反应动力学,而非事后推断

搅拌

  • 出色的混合效果——适用于多相及均相催化气液反应
  • 混合速率足以使气体吸收主要受动力学控制,从而可放心进行放大

控制系统

  • 软件控制与数据记录
  • 实时显示每个反应器的气体吸收量
  • 自动控制程序涵盖所有惰性气体吹扫及反应阶段

高压液体加料

  • 全自动,压力最高 200 bar(3000 psi)
  • 精度约 0.05 mL 或更高

ChemSCAN 4 和 8

  • 全部三种配置均提供 4 反应器和 8 反应器设计
  • 8 反应器型号可使用 16、25 和 50 mL 反应釜
  • 4 反应器型号可容纳 500 mL 及以下的反应釜

三种配置

上述经典款 ChemSCAN 还提供另外两种配置。三者采用相同的反应器、加热、搅拌和软件——区别在于压力的控制方式以及各反应器能够独立运行的程度。

各种尺寸的 H.E.L ChemSCAN 高压反应釜
反应釜容积 16 至 500 mL
H.E.L ChemSCAN 平行高压反应器系统
带热电偶和进料管线的 H.E.L ChemSCAN 高压反应器釜盖
反应器釜盖、热电偶和进料管线

一个平台,三种自动化程度

 
 
 
半自动

ChemSCAN SA

具备经典款 ChemSCAN 的全部功能,区别在于压力为手动控制,而非通过计算机控制的电磁阀控制。配备两路进气,由各反应器共用。

自动

经典 ChemSCAN

所有反应器均采用自动化独立压力控制,实现可重复的平行筛选。各反应同时启动,全部反应完成后自动泄压;最多三路进气,由各反应器共用。

全自动

ChemSCAN+

每个反应器均可独立控制,灵活性最高。每个反应器可独立启动、进料、泄压和吹扫,每个反应器最多配备三路专用进气,实现完全独立的实验。

ChemSCAN 系统可按需定制。与专家沟通,为您的化学反应确定合适的配置。

主要技术规格

反应器 4 或 8 个,独立控制
反应釜容积 4 反应器:16、25、50、75、125、150、300 或 500 mL
8 反应器:16、25 或 50 mL
工作体积 3 – 400 mL,ChemSCAN+ 最低可至 2 mL
8 反应器:3 – 40 mL
反应釜材质 316 不锈钢或哈氏合金 C276
反应釜额定值 200 bar,350 °C
温度 室温至 200 °C,ChemSCAN+ 为 25 – 200 °C
配合循环器最低可至 −40 °C
压力 1–100 bar,可选 200 bar
气体进料 ChemSCAN SA:2 路,共用
ChemSCAN:3 路,共用
ChemSCAN+:3 路,独立
搅拌 120–1500 rpm,磁力或顶置搅拌
液体进料 可选——0.02–40 mL/min @ 100 bar,0.01–20 mL/min @ 200 bar
取样 反应器盖上的可选端口
气体吸收灵敏度 0.04 mmol,相当于 0.1 bar 的压力变化

软件、控制与安全

ChemSCAN 采用友好的用户界面,兼顾新手与资深用户,可基于实时传感器数据和反馈控制实现实时监测与自动化。系统内置预定义的气体吸收工作流程,便于快速设置并保证分析一致性;灵活的协议构建器可保存自定义工作流程——从简单运行到复杂序列均可实现。

自动且可由用户配置的反应检测与停机程序可保护操作人员,紧凑的歧管便于手动吹扫和加压。每套系统均配备自动硬件和软件故障安全保护,并内置联锁装置和紧急泄压装置。

请参阅我们的应用说明,查看 ChemSCAN 的实际应用示例。

应用

平行催化剂筛选加氢羰基化合成气化学多相催化工艺优化放大

常见问题

ChemSCAN 有哪些用途?
ChemSCAN 系列是一系列高压反应器系统,用于平行催化剂筛选、反应优化和高通量实验——可同时运行最多八个独立控制的反应器。共有三种平台可选:ChemSCAN SA(半自动)、ChemSCAN(自动)和 ChemSCAN+(自动,每个反应器均可独立控制气体)。
ChemSCAN SA、ChemSCAN 与 ChemSCAN+ 有何区别?
自动化程度、进气方式及反应器运行方式。ChemSCAN SA 为半自动型且可升级——每个区均可独立控温和搅拌,压力、进料和泄压则为手动控制,各反应器独立运行。ChemSCAN 为自动型,各反应器在共用的自动进气下同步运行。ChemSCAN+ 为自动型,各反应器独立运行,可单独进料、泄压和吹扫。进气方式与此相对应:SA 为两路共用进气,ChemSCAN 为三路共用进气,ChemSCAN+ 为三路独立进气。三者均最多支持 8 个区。
是否为自动化系统?
取决于具体平台。ChemSCAN 和 ChemSCAN+ 为自动化系统,配备反馈控制,可实现高效、可重复的研究;ChemSCAN+ 还为每个反应器增加了独立的压力和气体控制。ChemSCAN SA 提供半自动控制——独立控温和搅拌,压力曲线手动设定——是进入平行筛选领域的低成本方案。(H.E.L 还通过独立的 CAT 反应器系列提供手动高压筛选方案。)
可同时平行运行多少个反应?
最多 8 个独立控制的反应器区,每个区均可实时测量气体消耗量。对于小体积筛选,4 区平台还可使用 CAT 18 和 CAT 24 组件,提供 18 或 24 个样品瓶,容积为 0.2 – 1.3 mL。
可达到的压力和温度是多少?
压力最高 200 bar(标准 100 bar),温度为室温至 200 °C——配合循环器可选配至 −40 °C。
可处理哪些体积?
4 反应器平台的反应釜容积为 16、25、50、75、125、150、300 或 500 mL,8 反应器平台为 16、25 或 50 mL。ChemSCAN SA 和 ChemSCAN 的工作体积为 3 mL 至 400 mL,ChemSCAN+ 最低可至 2 mL。如需更小体积,4 区平台可使用 CAT 18 和 CAT 24 组件,容积为 0.2 – 1.3 mL。
能否根据我的化学反应进行定制?
可以。反应釜材质(316 不锈钢或哈氏合金 C276)、容积、搅拌方式以及与 H.E.L CAT 系统的兼容性,均可根据您的工艺进行配置。定制化是 H.E.L 的核心理念。
能否替代其他制造商的平行筛选系统?
通常可以。ChemSCAN 常被用于替代其他厂商的平行筛选系统。反应釜、压力范围和气体处理均可围绕您现有的化学工艺进行配置,因此基于其他供应商系统建立的工作流程通常可以直接复现并加以扩展,而无需从头重建。如果您要替换 Biotage Endeavor,我们提供了逐项规格对比。

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