本發(fā)明涉及化學(xué)工程,尤其是涉及一種模塊化化學(xué)合成實驗系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、化學(xué)合成自動化系統(tǒng)是指利用自動化控制技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等在化學(xué)合成實驗中實現(xiàn)反應(yīng)過程的自動化操作、數(shù)據(jù)采集和分析等功能的系統(tǒng)。此類系統(tǒng)可提高了化學(xué)合成的效率、精確性和安全性,為化學(xué)研究和藥物開發(fā)等領(lǐng)域帶來變革。
2、目前的化學(xué)合成系統(tǒng)的一些不足之處,主要包括:
3、(1)復(fù)雜性:化學(xué)自動化合成系統(tǒng)的設(shè)計和操作往往較為復(fù)雜,需要交叉學(xué)科如化學(xué)、化工、機(jī)械、流體、電子、軟件等的領(lǐng)域技術(shù)知識。
4、(2)靈活性限制:目前大多數(shù)化學(xué)合成實驗系統(tǒng)均為定制化設(shè)計,面對新分子的合成實驗很難做到遷移和重構(gòu),難以適應(yīng)特殊的或非常規(guī)的化學(xué)反應(yīng)和流程。
5、(3)規(guī)模適配性:自動化系統(tǒng)往往更適合大規(guī)模生產(chǎn),對于小規(guī)?;?qū)嶒炇乙?guī)模的合成,這些系統(tǒng)的效率可能不如手動操作,且系統(tǒng)可能仍然難以適應(yīng)特殊的或非常規(guī)的化學(xué)反應(yīng)和流程。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化化學(xué)合成實驗系統(tǒng),以緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的化學(xué)合成系統(tǒng)設(shè)計和操作較為復(fù)雜,且難以適應(yīng)特殊的或非常規(guī)的化學(xué)反應(yīng)和流程的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明提供的模塊化化學(xué)合成實驗系統(tǒng),包括:集成底座、電氣模組、實驗?zāi)=M和移動模組;
3、所述集成底座的內(nèi)部形成電氣腔室,所述電氣模組設(shè)置于所述電氣腔室中,且所述電氣模組與所述集成底座的內(nèi)壁可拆卸連接;
4、所述實驗?zāi)=M設(shè)置于所述集成底座的外表面上,且所述實驗?zāi)=M與所述集成底座可拆卸連接;
5、所述移動模組設(shè)置于所述實驗?zāi)=M的上方,所述移動模組配置為能夠相對于所述實驗?zāi)=M移動,以使所述實驗?zāi)=M完成取樣操作或加樣操作。
6、在可選的實施方式中,
7、所述實驗?zāi)=M包括反應(yīng)模塊;
8、所述反應(yīng)模塊包括反應(yīng)箱體和反應(yīng)釜;
9、所述反應(yīng)箱體與所述集成底座可拆卸連接,所述反應(yīng)釜設(shè)置于所述反應(yīng)箱體上,所述反應(yīng)釜用于盛放液體樣品和/或固體樣品。
10、在可選的實施方式中,
11、所述反應(yīng)模塊還包括反應(yīng)攪拌構(gòu)件和反應(yīng)加熱構(gòu)件;
12、所述反應(yīng)攪拌構(gòu)件與所述反應(yīng)箱體連接,且所述反應(yīng)攪拌構(gòu)件的攪拌驅(qū)動端伸入到所述反應(yīng)釜內(nèi);
13、所述反應(yīng)加熱構(gòu)件設(shè)置于所述反應(yīng)箱體內(nèi),所述反應(yīng)加熱構(gòu)件配置為能夠加熱所述反應(yīng)釜。
14、在可選的實施方式中,
15、所述實驗?zāi)=M還包括固體加樣模塊;
16、所述固體加樣模塊盛放有固體樣品,所述移動模組用于帶動所述固體加樣模塊中的固體樣品移動。
17、在可選的實施方式中,
18、所述固體加樣模塊包括固體加樣底座、加樣掛架、粉末加樣頭和固體加樣驅(qū)動構(gòu)件;
19、所述固體加樣底座與所述集成底座可拆卸連接,所述加樣掛架設(shè)置于所述固體加樣底座上,所述固體加樣驅(qū)動構(gòu)件和多個所述粉末加樣頭放置于所述加樣掛架上;
20、所述固體加樣驅(qū)動構(gòu)件配置為能夠與所述粉末加樣頭傳動連接,以使所述粉末加樣頭內(nèi)的粉末掉落;
21、所述移動模組配置為能夠帶動所述固體加樣驅(qū)動構(gòu)件移動,以使所述固體加樣驅(qū)動構(gòu)件與所述粉末加樣頭傳動連接。
22、在可選的實施方式中,
23、所述移動模組配置為能夠帶動所述固體加樣驅(qū)動構(gòu)件與所述粉末加樣頭一同移動至所述反應(yīng)釜上方,以使所述粉末加樣頭內(nèi)的粉末落入至所述反應(yīng)釜中,以完成粉末加樣操作。
24、在可選的實施方式中,
25、所述粉末加樣頭包括粉末加樣外殼、防堵螺紋桿、傳動組件和輸送螺旋桿;
26、所述粉末加樣外殼內(nèi)形成有用于放置粉末的粉末內(nèi)腔,且所述粉末加樣外殼內(nèi)形成有與所述粉末內(nèi)腔底部連通的粉末輸送腔,所述粉末加樣外殼設(shè)置有粉末出口,所述粉末出口與所述粉末輸送腔連通;
27、所述防堵螺紋桿設(shè)置于所述粉末加樣外殼內(nèi),所述防堵螺紋桿的一端伸入到所述粉末內(nèi)腔中,所述防堵螺紋桿的另一端與所述傳動組件連接,所述防堵螺紋桿配置為能夠沿自身軸線轉(zhuǎn)動,以帶動所述粉末內(nèi)腔中的粉末落入到所述粉末輸送腔中;
28、所述輸送螺旋桿的一端伸入到所述粉末輸送腔中,所述輸送螺旋桿的另一端從所述粉末加樣外殼伸出能夠與所述固體加樣驅(qū)動構(gòu)件傳動連接,且所述輸送螺旋桿與所述傳動組件連接,所述固體加樣驅(qū)動構(gòu)件用于帶動所述輸送螺旋桿沿自身軸線方向轉(zhuǎn)動,以帶動所述粉末輸送腔中的粉末從所述粉末出口落出;
29、所述傳動組件用于使所述輸送螺旋桿和所述防堵螺紋桿同步轉(zhuǎn)動。
30、在可選的實施方式中,
31、所述固體加樣模塊還包括稱重臺;
32、所述稱重臺與所述集成底座可拆卸連接,所述稱重臺的頂面滑動連接有移動板,所述移動板上設(shè)置有放置臺,所述放置臺設(shè)置有落料口,放置在所述放置臺上的所述粉末加樣頭的所述粉末出口能夠與所述落料口連通,以使所述粉末加樣頭內(nèi)的粉末能夠落入到所述稱重臺內(nèi)部的天平容器中;
33、所述移動模組配置為能夠帶動所述固體加樣驅(qū)動構(gòu)件與所述粉末加樣頭一同移動至所述放置臺上,以使所述粉末出口與所述落料口連通。
34、在可選的實施方式中,
35、所述實驗?zāi)=M還包括液體加樣模塊;
36、所述液體加樣模塊盛放有液體樣品,所述移動模組用于帶動所述液體加樣模塊內(nèi)的液體樣品移動至所述反應(yīng)釜中。
37、在可選的實施方式中,
38、所述液體加樣模塊包括泵液組件;
39、所述泵液組件包括液體加樣底座、柱塞泵、緩存瓶和切換閥;
40、所述液體加樣底座包括相互連接的上層支座和下層支座,所述下層支座與所述集成底座可拆卸連接,所述下層支座放置有多個試劑瓶;
41、所述柱塞泵和所述切換閥均安裝于所述上層支座;
42、所述反應(yīng)釜和多個所述試劑瓶均并聯(lián)設(shè)置,且均與所述切換閥連接;
43、所述柱塞泵與所述切換閥管路連接,所述緩存瓶設(shè)置于所述柱塞泵和所述切換閥之間的管路上,所述切換閥用于控制所述反應(yīng)釜與所述緩存瓶連通和斷開,以及控制多個所述試劑瓶與所述緩存瓶連通和斷開;
44、所述柱塞泵配置為能夠?qū)⒍鄠€所述試劑瓶中的液體抽吸至所述緩存瓶中,且能夠?qū)⑺鼍彺嫫恐械囊后w泵入到所述反應(yīng)釜中。
45、在可選的實施方式中,
46、所述液體加樣模塊還包括移液組件;
47、所述移液組件包括移液底座、移液槍回收盒、移液槍掛架和移液槍盒;
48、所述移液底座與所述集成底座可拆卸連接,所述移液槍回收盒、所述移液槍掛架和所述移液槍盒均設(shè)置于所述移液底座上;
49、所述移液槍盒儲放有移液槍構(gòu)件,所述移動模組配置為能夠抓取所述移液槍盒內(nèi)的所述移液槍構(gòu)件并帶動所述移液槍構(gòu)件移動,以使所述移液槍構(gòu)件吸取所述試劑瓶內(nèi)的液體樣品并滴入至所述反應(yīng)釜中;
50、所述移液槍掛架用于掛設(shè)所述移液槍構(gòu)件;
51、所述移液槍回收盒用于回收使用后的所述移液槍構(gòu)件。
52、在可選的實施方式中,
53、所述電氣模組包括電源模塊、通訊模塊、真空模塊、分水模塊和分氣模塊中的至少一種。
54、本發(fā)明提供的模塊化化學(xué)合成實驗系統(tǒng),電氣模組安裝于集成底座內(nèi)部形成的電氣腔室中,且電氣模組與集成底座可拆卸連接,根據(jù)實驗需求增減或替換電氣模組的種類,實驗?zāi)=M可拆卸的安裝于集成底座上,根據(jù)實驗需求增減或替換實驗?zāi)=M的種類,適用于不同的化學(xué)反應(yīng)和流程,并且可以輕松地擴(kuò)展系統(tǒng),增加更多的模塊或并行工作,系統(tǒng)的維護(hù)和故障排除也更加簡單和快速,緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的化學(xué)合成系統(tǒng)設(shè)計和操作較為復(fù)雜,且難以適應(yīng)特殊的或非常規(guī)的化學(xué)反應(yīng)和流程的技術(shù)問題。