KR101227661B1 - 화학실험을 수행하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 병렬적으로 화학실험을 수행하기 위한 시스템과 관련된다.

상기 시스템은 각각 반응챔버(1a), 상기 반응챔버(1a)와 연결된 반응장치 입구(1b) 그리고 반응장치 출구(1c)를 구비한 반응장치들을 경유하는 일련의 병렬된 유동으로 구성된다.

각각의 반응장치의 하류에는 능동적으로 상기 반응장치 압력을 조절하기 위하여 상응하는 능동압력조절장치(4)가 구비된다.

상기 압력조절장치를 조절하는 압력은 상기 반응장치의 출구(16)와 연결된 입구에서 방출유출되는 상기 반응장치에 대한 유로(5)와 상기 반응장치의 압력에 대한 감소된 압력에서 방출되는 반응장치에 대한 출구로 구성된다.

상기 압력조절장치는 상기 반응장치 출구(16)에 연결된 입구와 상기 반응장치 압력에 대한 감소된 압력에서 반응장치 방출물을 방출하기 위한 출구를 구비한 반응장치 방출물에 대한 유로(5)를 포함한다.

반응챔버, 반응장치 입구, 반응장치 출구, 압력조절장치

Description

화학실험을 수행하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING A CHEMICAL EXPERIMENT}

본 발명은 병렬된 화학실험을 수행하기 위한 시스템에 관한 것이다.

상기 시스템은 각각 반응챔버, 상기 반응챔버와 연결된 반응장치 입구 그리고 반응장치 출구를 구비한 일련의 병렬 유동 반응장치들을 포함한다.

본 발명의 목적은 화학실험장치들을 작동하기 위한 개선된 시스템과 방법을 제공하기 위함이다.

본 발명의 첫번째 관점에 따라, 상기 목적은 청구항 1에 따른 시스템에 의해 달성된다.

이러한 관점에서, 상기 시스템은 각각 반응챔버, 상기 반응챔버와 연결된 반응장치 입구 그리고 반응장치 출구를 포함하는 일련의 병렬 유동 반응장치들로 구성된다.

각각의 반응장치의 하류에는 능동적으로 상기 반응장치압력을 조절하기 위하여 개별적인 능동압력조절장치가 구비된다.

상기 능동압력조절장치는 반응장치 방출물을 위한 능동적으로 조절가능한 유로를 포함하며, 상기 유로는 상기 반응장치 출구와 연결된 입구와 상기 반응장치의 압력에 대하여 감소된 압력에서 상기 반응장치 방출물을 방출하기 위한 출구가 구비되어 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 능동압력조절장치는 각각의 반응장치의 반응장치 방출물에 대한 능동적으로 조절할 수 있는 유로를 포함하고, 상기 능동적으로 조절할 수 있는 유로는 상기 유로의 유효단면의 다양성을 야기하는 가동부재를 구비한다.

바람직하게는 만약 반응장치 압력이 컨트롤가스압력보다 낮다면 상기 가동부재가 폐쇄된 위치로 이동하고 만약 반응장치 압력이 컨트롤가스 압력을 초과한다면 상기 가동부재가 개방위치로 이동하도록 하기 위하여, 상기 가동부재는 일반적인 컨트롤가스로 채워진 공통된 압력챔버와 접촉되어진다.. 그리고, 상기 시스템은 상기 압력챔버 내의 컨트롤가스의 압력을 조절하기 위한 압력조절기(controller)를 더 포함한다.

상기 실시예에서, 배열된 상기 반응장치들은 압력조절장치를 구비한다.

상기 반응장치 내에서 동일한 압력조건을 유지하기 위하여 상기 시스템은 동일한 압력 예컨대 50기압(bar)의 압력하에서 병렬된 반응장치 내의 반응을 수행하기 위하여 적합하다.

더 바람직한 실시예는, 상기 가동부재는 반응장치 방출물에 대한 능동적으로 조절가능한 유로를 한정하는 유연한 벽부재를 포함한다.

상기 벽부재는 상기 능동적으로 조절가능한 유로를 압력챔버로부터 분리한다. 상기 압력챔버에서 컨트롤가스와 접촉하고, 압력챔버내의 컨트롤가스와 유로내의 반응장치의 방출물의 압력차에 의해 변형가능하다.

상기 능동압력조절장치는 능동압력조절장치는 압력챔버내의 컨트롤압력을 조절하기 위하여 압력조절기를 더 포함한다.

상기와 같은 바람직한 실시예에 따라, 상기 시스템은 아주 단순한 소위 배압조절장치를 제공한다.

상기와 같은 조절장치에 있어서, 압력챔버 내의 컨트롤가스의 압력은 압력조절장치에 의해 미리조절된 값에 대응하여 어떤 값을 가질수 있게 된다.

만약 상기 압력이 일련의 조절가능한 유로의 상류에서 반응장치 방출물의 압력보다 크다면, 상기 특정 유로의 상기 변형가능한 벽은 상기 유로가 쓰로틀(throttled)될 수 있도록 변형될 것이다.

결과적으로 상기 조절가능한 유로의 상류에서, 조절가능한 유로의 상류는 압력챔버내의 컨트롤가스의 압력과 평형상태에 도달할 때까지 상기 압력은 올라갈 것이다.

상기 압력조절장치는 매우 강인하고, 단순한 개념 때문에 시스템의 광범위한 유동조건 예컨대 2상 또는 3상 유동에서 정확한 압력조절을 위하여 적합한 상기 압력조절장치의 반응시간은 빠르게 된다.

특히 바람직한 실시예에 있어서, 통상적인 압력 조절장치는 각각의 유연한 벽부재들에 의해 범위가 정해지고, 압력챔버가 압력조절장치에 연결되는 통상적인 압력챔버를 구비한다.

상기 통상적인 압력조절장치는 모든 개별적인 반응장치의 출구에 대한 분기된 압력조절장치를 필요로 하지 않으나 여러 개의 반응장치들 내의 압력을 조절하기 위하여는 단지 한 개의 압력조절장치만이 필요한 이점이 있다.

특별히 다수의 예컨대 적어도 8 또는 가능하면 16, 32 또는 더 많은 반응장치들이 병렬로 작동할 때, 상기와 같은 것은 단순하고 저렴한 해결수단이 된다.

상기 발명에 따른 배압조절장치에 있어서, 만약 방출물의 유동이 다양한 상태 예컨대 액체와 기체상태를 가진다면, 미리 설정된 수준에 대한 방출물의 유동의 압력을 유지하는 것이 가능하다.

상기 시스템은 실제로 특히, "높은 처리량"의 작은규모의 화학실험을 수행하기 위한 다소 작은 반응장치의 용적에 사용될 수 있다.

상기 화학실험에서, 빠른 촉매 선별처럼 다수의 반응장치를 관통하는 병렬된 유동으로부터의 방출물의 흐름은 분석장치에 의해 분석될 수 있을 것이다. 상기 분석은 온라인상에서 수행될 수 있다. 상기 분석장치는 또한 단순한 수집장치를 가지고 있다.

본 발명에 따른 배압조절장치에 있어서, 비록 배출물의 유동이 다양한 상태 예컨대 액체와 가스의 상태를 가질지라도, 미리 설정된 값에 대한 다른 반응장치들의 방출물의 유동압력을 유지할 수 있다.

상기 반응장치들 내의 압력은 실제로 300기압(bar)에 이를 수 있다. 이러한 높은 압력에서의 시료수집이 비실용적이고 위험할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 압력조절장치는 상기 밸브의 하류에서 매우 높은 압력에서 반응장치 방출물의 방출을 할 필요가 없으나, 매우 낮은 압력, 바람직하게는 대기압에서 발생할 수 있다.

본 발명의 다른 면은 청구항 12에 따라 화학반응를 수행하기 위한 방법과 관련된다. 대기압이상의 압력에서 수행되는 반응에 실제로 사용되는 이러한 방법에 있어서, 상기 반응장치 압력은 적어도 하나의 배압조절장치에 의하여 조절된다.

상기한 방법에 있어서, 두 개의 압력감소단계가 발생하고 있다.

첫 번째 압력감소는 공급압력을 반응장치의 입구압력까지 낯추는 상기 반응장치의 상류에서 유동제한장치에 의해 야기된다.

두 번째 압력 감소단계는 상기 반응장치의 하류에서 배압조절장치에 의해 야기된다.

상기 반응장치의 상류에서 상기 유동제한장치는 바람직하게 상기 반응장치 각각에 동일한 유동분배를 야기한다. 그것들은 수동적 또는 능동적인 제한장치가 될 수 있다.

상기 방법에서는 두 번째 압력감소단계가 첫 번째 압력감소단계보다 크게 하기 위하여 상기 반응장치의 하류에서 상기 유동제한장치와 상기 배압조절장치가 선택되고 결국에는 조절된다.

일반적으로 상기 방법은 반응들이 높은 압력에서 수행될 수 있다.

청구항 12의 상기 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 위에서 설명된 시스템은 상기 압력조절장치에 의해서 상기 밸브압력챔버의 압력을 조절함으로써 조절되는 상기 반응장치내의 압력과 함께 사용된다.

본 발명의 또 다른 면은 청구항 14에 따른 방법과 관련된다.

상기 방법에 있어서, 위에서 설명된 시스템은 상기 압력조절장치에 의해서 상기 밸브압력챔버의 압력을 조절함으로써 조절되는 상기 반응장치내의 압력과 함께 사용된다.

본 발명은 이하에서 도면을 참고하여 더 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 압력조절장치와 오프라인 시료분석장치를 갖춘 시스템의 바람직한 실시예의 개략적인 도,

도 2는 개방상태에서 조절가능한 유로를 갖춘 도 1의 상기 시스템의 압력조절장치의 일부분의 개략적인 상세도,

도 3은 폐쇄상태에서의 조절가능한 유로들을 갖춘 도 2의 상기 시스템의 압력조절장치의 일부분의 개략적인 상세도,

도 4a와 도 4b는 상기 압력조절장치의 다른 실시예의 일부분의 개략적인 모습을 나타내는 도,

도 5는 상기 압력조절장치의 또 다른 실시예의 일부분의 개략적인 모습을 나타내는 도,

도 6은 본 발명에 따른 압력조절장치를 구비한 시스템과 온라인 시료분석장치의 개략적인 모습을 나타내는 도,

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도,

도 8은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위하여 가능한 시스템을 설명하는 개략적인 도이다.

도 1은 작은 규모의“높은 처리량”실험과 같은 병렬된 화학실험을 수행하기 위한 시스템을 보여준다.

상기 시스템은 복수의 유동 반응장치(1)들을 구비한다. 상기 반응장치들은 병렬로 배치된다. 예컨대, 상기 시스템은 적어도 8개, 그러나 가능하면 16, 32 또는 그 이상의 반응장치를 포함한다.

각각의 반응장치(1)는 하나의 반응챔버 (1a), 적어도 하나의 반응장치 입구(1b), 그리고 반응장치 출구(1c)를 포함한다.

상기 반응장치 입구(1b)는 공급도관(2)에 연결된다. 상기 공급도관(2)에는 유동조절수단(3)이 구비되어 있다.

상기 공급도관(2)과 상기 유동조절수단(3)을 통하여, 반응물 예컨대 액체, 기체 또는 액체-기체 혼합물은 반응장치 챔버(1a)에 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 실시예에 존재하는 상기 유동조절수단(3)에 의해, 반응장치(1)로의 유동은 능동적으로 조절될 수 있다.

바꾸어 말하면, 상기 발명은 유동의 제한이 조절될 수 있는 것을 의미한다.

각각의 반응장치에 대한 실시예에 있어서, 단지 한개의 입구(1b)와 한개의 공급도관(2)이 도시되어 있다. 그러나, 당업자라면 상기 반응장치가 다른 반응물들을 공급하기 위한 더 많은 분리된 입구들을 포함하는 것을 이해할 수 있을 것이다.

상기 반응장치 내의 유동은 연속적일 수도 있고 단속적일 수도 있을 것이다. 바람직하게는 실험들은 동시에 수행될 수 있다.

상기 반응장치(1)의 하류에서 상기 출구(1c)는 압력조절장치(4)에 연결된다.

도 2에서 압력조절장치(4)의 일부분을 볼 수 있으며, 상기 압력조절장치(4)는 상기 반응장치 출구(1c)에 연결된 입구(5a) 및 반응장치 방출물을 방출하기 위한 출구를 구비한 상기 반응장치 방출물에 대한 유로(5)를 포함하고 있다.

도 2, 도 3에서 도시된 실시예에서, 상기 유로(5)는 바람직하게는 엘라스토머(elastomer) 재질로 된 변형가능한 튜브(6)의 형태의 탄력적이고 변형가능한 벽 부재를 포함한다.

상기 장치(4)는 상기 변형가능한 튜브(6)를 구비한 상기 유로(5)가 위치하는 압력챔버(7)을 더 구비한다.상기 압력챔버(7)는 높은 압력가스 소스(8)에 연결된다. 상기 압력챔버(7)는 상기 소스(8)에서 상기 압력챔버(7)로 공급될 수 있는 기밀구조의 공기인 조절가스가 가스공급라인(9)를 경유한다.

상기 가스공급라인(9)에는 상기 압력챔버(7)에 가스공급을 조절하기 위하여 정확히 개폐될 수 있는 컨트롤밸브(10)(도 1)가 마련되어있다.

상기 압력챔버(7)은 상기 컨트롤가스를 상기 압력챔버(7)에 채움으로써 기밀될 수 있다. 기밀과정은 상기 압력챔버(7)내의 압력을 측정하기 위한 압력센서(미도시)를 갖는 압력조절장치(10a)로 조절된다.

상기 압력조절장치(10a)는 또한 상기 컨트롤밸브(10)에 연결된다.

상기 유로(5)는 반응장치 방출물에 대해 밸브로서 기능하는 정확히 조절가능한 유로가 존재한다.

상기 변형가능한 튜브(6)는 상기 압력챔버(7)내의 밸브컨트롤가스와 상기 유로(5)내의 반응장치 방출물의 압력과의 압력차에 의해 변형가능하다.

상기 압력차 때문에 상기 튜브(6)의 안쪽 또는 바깥쪽으로의 움직임은 상기 유로(5)의 사실상의 단면의 다양함을 야기하게 된다.

도 1의 실시예에서, 병렬된 반응장치들의 모든 유로(5)는 공통된 압력챔버(7) 내에 배열되기 때문에, 모든 반응장치(1)들 내의 압력은 단지 하나의 압력조절장치(10a)와 하나의 조절밸브(10)에 의해 조절될 수 있다.

상기 압력조절장치의 단순구조는 빠른 반응을 가져온다. 이러한 것은 심지어 상류유동에서 큰 변동에 대해서 상기 반응장치의 압력을 정확히 조절하게 된다.

본 발명의 범위 내에서, 어떠한 일반적인 압력하에서 수행하는 하나의 일련의 반응장치에 대한 공통된 압력챔버(7)와 또 다른 또는 동일한 압력하에서 수행하는 또 다른 일련의 반응장치에 대한 또 다른 공통된 압력챔버(7)내의 시스템을 가지는 것이 가능하다.

상기 능동적으로 조절가능한 유로(5)의 상기 출구(5b)는 분석장치(11)에 연결된다. 상기 분석장치(11)는 도시된 실시예(도 1)에서 다수의 시료수집용기(13)를 갖는 시료수집장치(12)를 포함한다.

상기 반응장치 내의 압력은 매우 높을 수(300기압(bar)까지) 있으므로, 상기 시료들은 상기 압력조절장치(4)의 트로틀링(throttling) 동작 때문에 매우 낮은 압력 바람직하게는 대기압(1 기압(bar))에서 수집된다.

상기 반응물의 공급압력과 상기 반응장치의 압력간의 차이는 상기 반응장치의 압력과 상기 시료들이 수집된 방출압력과의 차이보다 낮은 것이 바람직하다.

시료수집장치(12) 대신에, 분석장치(11)는 또한 도 6에서 도시한 것과 같은 온라인 분석장치를 구비하고 아래에 설명될 것이다.

도 1 내지 도 3에서의 실시예에서 동일한 작동원리를 갖는 능동적으로 조절가능한 유로에 대한 또 다른 실시예는 도 4a, 도 4b에서 볼 수 있다. 상기한 실시예에서, 중심가스라인(9)은 반응장치 방출물에 대한 상기 유로(5)를 관통하여 동축으로 연장된다.

상기 컨트롤가스라인(9)은 관모양의 유연한 벽부재(26)을 갖는다. 상기 벽부재는 상기 유로(5) 내에 배열된다. 상기 컨트롤가스라인(9)는 압력챔버(27)을 정의한다. 컨트롤가스는 상기 압력챔버(27)에 공급된다. 이에 의해 상기 챔버(27) 내의 압력은 증가된다. 상기 유연한 벽부재(26)는 유로(5)(도 4b)의 벽에 대해서 팽창되고 압축된다.

유로(5)는 상기 반응장치(1) 내의 압력이 상기 챔버(27)의 수축을 가져오고 챔버(27)와 유로(5)의 벽 사이의 반응가스의 유로의 수축을 가져오는 상기 챔버(27)내의 압력에 도달할때까지 상기 유연한 벽조직(26)에 의해 밀폐된다.

그러나, 도 1내지 도 3의 실시예처럼 동일한 작동원리를 갖는 능동적으로 조절가능한 유로의 또 다른 실시예는 도 5에서 보여진다.

다른 실시예에 따라 상기 압력조절장치(4)는 반응장치의 액체에 대하여 상기 반응장치 출구에 연결된 입구(5a)와 반응장치 액체를 방출하기 위한 출구(5b)를 갖는 유로(5)를 구비한다.

상기 유로(5)는 변형가능한 막(16) 형태의 변형가능한 벽부재를 구비한다. 상기 막(16)은 바람직하게는 엘라스토머재질로 되어있다.

압력도관(17)들로 나눠진 메인 압력도관(19)을 갖는 매니폴드(manifold)(18)는 상기 막(16)의 반대편에 배열된다. 상기 압력도관(17)은 유로(5)의 반대에 위치한다. 상기 압력도관(17)을 관통하여 상기 막(16)에 압력이 적용될 때, 상기 막이 변형되고 상기 유로의 반대 벽부분(5c)에 대향하여 움직인다. 상기 입구(5a)에서 상기 압력 상류가 실질적으로 상기 도관(17)내의 압력과 동일하게 될 때까지 상기 유로(5)는 닫혀진다.

도 6에서는, 병렬된 화학실험를 수행하기 위한 다소 다른 시스템을 보여준다.

상기 시스템은 복수의 유동반응장치(1)들로 구성된다. 상기 반응장치들은 병렬로 배치된다. 각각의 반응장치(1)는 하나의 반응챔버(1a)와 적어도 하나의 반응입구(1b)와 반응출구(1c)를 구비한다.

상기 반응장치 입구(1b)는 공급도관(2)에 연결된다. 상기 공급도관(2)은 제한장치(63)가 구비된다. 상기 실시예에 제한됨이 없이, 상기 제한장치는 모세관 또는 바늘구멍을 구비한다.

상기 공급도관(2)과 제한장치(63)을 통하여, 반응물,즉 액체, 가스 또는 액 체-가스 혼합물은 모든 반응장치에 대한 공통된 공급라인(64)에서 상기 반응장치챔버(1a)에 공급될 수 있다.

공통된 공급라인(64)과 제한장치(63)을 구비한 병렬된 공급도관(2)을 갖는 상기 장치는 동일한 유량을 각각의 반응장치(1)에 공급하는 유동 스플리터( splitter)(65)를 포함한다.

도 6의 상기 실시예에서, 각각의 반응장치에 대하여 단지 한개의 입구(1b)와 한개의 공급도관(2)를 보여준다. 그러나, 당업자는 상기 반응장치(1)가 다른 반응물에 공급하기 위한 더 많은 분기된 입구들을 갖는 것을 이해할 수 있을 것이다.

상기 반응장치(1)를 관통하는 유동은 연속적이거나 단속적일 수 있다.

도 6에서 도시한 상기 압력조절장치(4)는 도 1 내지 도 3에서 도시한 것과 동등하다. 그리고 그것에 대한 설명에 대해 상응하는 설명에 대해서 아래에 설명된다.

도 6의 상기 시스템의 각각의 출구(5b)는 공통된 분석장치(61)에 연결된다. 상기 실시예에서 보여진 상기 분석장치는 선택적으로 상기 출구(5b)의 한개를 유동과 소통하는 분석장치(AD)(66),즉 가스 크로마토그래프 또는 질량분석장치에 보낼 수 있는 셀렉터밸브(selector valve)(65)를 구비한다.

상기 셀렉터밸브는 또한 다른 반응장치들을 유동과 소통하는 폐기물수집장치(waste collector)(67)에 보내게 된다.

상기 분석장치에서, 상기 반응장치(1)의 하나의 배출물의 시료는 상기 장치(66)에 의해 분석될 수 있다. 반면에 반응장치(1)의 나머지에서 배출물은 상기 폐기물수집장치(67)로 향하게 된다.

이것은 상기 반응장치(1) 내의 상기 화학반응들이 병렬로 수행되는 동안에 상기 배출물의 시료들의 연속적인 분석 방법이 가능하게 한다.

분석시간과 반응장치들의 수에 의존하여, 또한 한개 이상의 공통된 분석장치(61)가 채용될 수 있다.

도 6에서 도시된 온라인 분석장치 대신에, 또한 도 1에서 도시된 시료수집장치(12)를 구비한 오프라인 분석장치(11)가 사용될 수 있다. 도 7은 병렬된 화학실험을 수행을 위한 시스템을 보여준다.

상기 시스템은 복수의 유동 반응장치(1)들을 구비한다. 상기 반응장치들은 병렬로 배치된다.

각각의 반응장치(1)는 하나의 반응챔버(1a), 적어도 하나의 반응장치 입구(1b)와 반응장치 출구(1c)를 갖는다. 상기 반응장치 입구(1b)는 상기 공급도관(2)과 연결된다. 상기 공급도관(2)은 유동제한장치(73)이 구비된다.

상기 공급도관(2)와 상기 제한장치(73)을 통하여, 반응물 즉 액체, 가스 또는 가스-액체 혼합물은 모든 반응장치(1)에 대한 공통된 공급라인(74)에서 상기 반응챔버(1a)에 공급된다.

공통된 공급라인(74)과 제한장치(73)를 갖는 병렬된 공급도관(2)을 구비한 상기 장치는 각각의 반응장치(1)에 동일한 유동을 제공하는 유동스플리터(75)를 구비한다.

상기 유동제한장치(73)는 모세관을 구비한다.

상기 공급도관(2)과 상기 유동제한장치(73)를 통하여, 반응물 즉 액체 또는 가스는 상기 반응챔버(1a)에 공급된다. 상기 실시예에서, 반응장치 당 단지 한 개의 입구(1b)와 한 개의 공급도관(2)이 도시된다.

그러나, 상기 당업자는 상기 반응장치(1)는 더 많은 다른 반응물에 대해 공급하는 분기된 입구들을 가지고 있는 것으로 이해할 수 있다.

상기 반응장치(1)을 통한 상기 유동은 연속적이거나 단속적일 수 있다.

각각의 반응장치의 하류에는 상기 반응장치 출구(1c)에 연결되고 조절가능한 유동제한장치(76)를 수반한다.

가능한 실시예에서, 각각의 유동제한장치(76)는 개별적으로 조절가능하다. 상기 유동제한장치(76)는 각각의 반응장치가 개별적인 배압조절장치를 가지는 시스템을 이룬다.

그러나, 바람직한 실시예에서, 상기 유동제한장치(76)들은 일반적으로 조절가능하고, 도 1 내지 도 6에 대한 참고문헌에서 설명된 방법으로 최우선적으로 조절가능하다. 상기 유동제한장치(76)는 배압조절장치로서 기능한다.

각각의 배압조절장치의 출구에서 오프라인 분석장치에서 분석되어진 시료수집용기(13)에 있는 반응장치 방출물은 방출된다.

다른 방법으로, 각각의 배압 조절장치의 상기 출구는 도 6에서 도시된 공통된 분석장치(61)에 연결된다. 상기 실시예에서 상기 분석장치(61)는 선택적으로 상기 배압조절장치 출구를 분석장치 즉 가스크로마토그래프 또는 질량분석장치(66)와 유체흐름으로 연결하는 셀렉터밸브(65)를 구비한다.

도 8은 병렬된 화학실험장치를 수행하기 위한 또 다른 시스템을 보여준다.

상기 시스템은 복수의 유동 반응장치(1)들을 구비한다. 상기 반응장치(1)들은 병렬로 배열된다.

각각의 반응장치(1)는 하나의 반응챔버(1a), 적어도 하나의 반응장치 입구(1b)와 반응장치 출구(1c)를 포함한다. 상기 반응장치 입구(1b)는 상기 공급도관(2)에 연결된다. 상기 공급도관(2)은 유동 제한장치(83),즉 모세관이 구비된다.

상기 공급도관(2)과 상기 제한장치(83)을 통하여, 반응물 즉 액체 또는 가스는 모든 반응장치(1)에 대한 공통된 공급라인(84)으로부터 상기 반응챔버(1a)에 공급된다.

공통된 공급라인(84)과 병렬된 공급도관(2)을 갖는 상기 언급된 반응장치는 동일한 유동을 각각의 반응장치(1)에 공급하는 유동스플리터(85)를 구비한다.

각각의 반응장치(1)의 상기 반응장치 출구(1c)는 공통된 방출라인(86)에 연결된다.

공통된 방출라인(86)에서, 단일의 배압조절장치(87)은 모든 반응장치(1)에서 유입된 반응장치 배출물을 방출하기 위하여 방출 출구(88)를 구비한다.

상기 시스템은 우선적으로 높은 압력에서 화학반응을 수행하기 위한 방법에 사용된다.

전형적으로, 상기 방법에서 상기 제한장치(83)에 대한 압력차이는 배압조절장치(87)에 대한 압력차이보다 낮다. 상기 시스템은 상기 배압조절장치의 하류에서 또한 분석장치(미도시)를 구비한다.

Claims (15)

1. 일련의 병렬 유동 반응장치들을 포함하고,

   각각의 반응장치는 하나의 반응챔버와 상기 반응챔버에 연결된 반응장치 입구와 반응장치 출구를 포함하며,

   각각의 반응장치의 하류에는 상기 반응장치의 압력을 조절하기 위하여 한 개의 개별적인 압력조절장치가 구비되고,

   상기 압력조절장치는 반응장치 출구와 연결된 입구 및 상기 반응장치 압력에 대한 감소된 압력에서 반응장치 방출물을 방출하는 출구가 구비된 조절가능한 유로를 포함하는 병렬 화학실험을 수행하기 위한 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 압력조절장치에는 각각의 반응장치의 반응장치 방출물에 대한 상기 유로에 배열된 조절가능한 유로가 구비되고, 상기 조절가능한 유로에는 상기 유로의 유효한 단면의 변화를 일으키는 가동부재가 구비된 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 가동부재는 컨트롤가스로 채워져 있는 공통된 압력챔버와 접촉상태에 있어, 상기 반응장치의 압력이 상기 컨트롤가스 압력보다 낮으면 상기 가동부재는 폐쇄된 위치로 이동되고 상기 반응장치의 압력이 상기 컨트롤가스 압력을 초과하면 상기 가동부재는 개방위치로 이동되도록 하며, 상기 압력챔버 내의 상기 컨트롤가스의 압력을 조절하기 위한 압력조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 가동부재는 반응장치 방출물에 대하여 조절가능한 유로를 한정하는 유연한 벽부재를 구비하고, 상기 벽부재는 압력챔버로부터 상기 조절가능한 유로를 분리하고, 상기 벽부재는 상기 압력챔버와 연결되고 상기 압력챔버내에 채워져 있는 컨트롤가스와 상기 유로 내의 상기 반응장치의 방출물의 압력 사이의 압력차에 의해서 변형되고, 상기 압력조절장치에는 상기 압력챔버 내의 상기 컨트롤가스의 압력을 조절하기 위하여 압력조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 유연한 벽부재는 상기 반응장치 방출물 유로의 상기 입구와 상기 출구에 연결된 변형가능한 튜브로 구성되고, 상기 컨트롤가스의 압력이 상기 반응장치 방출물의 압력보다 높을때 상기 변형가능한 튜브는 닫힌상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 유연한 벽부재는 변형가능한 막으로 형성된 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 청구항 4에 있어서,

   상기 유연한 벽부재는 엘라스토머 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 각각의 반응장치는 상기 반응장치 입구에 연결되며 유동조절장치와 함가스 공급유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 청구항 1에 있어서,

   분석장치가 상기 조절가능한 유로의 출구에 연결된 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 분석장치는 시료수집장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
11. 청구항 9에 있어서,

    상기 분석장치에는 하나 또는 그 이상의 셀렉터밸브를 경유하여 상기 조절가능한 유로들의 출구를 경유하는 상기 반응장치의 출구에 연결된 온라인 분석장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
12. 일련의 병렬 유동 반응장치들을 사용하여 화학실험을 수행하는 방법에 있어서,

    하나 또는 그 이상의 공통된 공급라인들에서 하나 또는 그 이상의 반응물(S) 유동이 각각의 반응장치들에 공급되며;

    상기 공급라인과 각각의 반응장치 사이에 유동제한장치를 구비함으로써 각각의 공급라인으로부터의 유동이 반응장치들로 분기되며;

    상기 유동제한장치에 의해 상기 공급라인과 상기 반응장치 사이의 압력강하(△P1)가 일어나며;

    상기 반응장치의 압력은 상기 반응장치의 하류에 구비되는 하나 이상의 배압조절장치에 의해 조절되며;

    상기 배압조절장치는 각각의 반응장치에 연결되는 반응장치 방출물에 대한 유로를 가지며;

    상기 유로는 반응장치 방출물의 방출을 위한 방출출구를 구비하며;

    상기 배압조절장치에 의해 각각의 반응장치와 상기 방출출구 사이의 압력강하(△P2)가 일어나며, 압력강하(△P2)는 상기 공급라인과 상기 반응장치 사이에 압력강하(△P1)보다 큰 것을 특징으로 하는 화학실험을 수행하는 방법.
13. 청구항 12에 있어서,

    청구항 1에 따른 시스템이 사용되는 화학실험을 수행하는 방법.
14. 청구항 1에 따른 시스템이 사용되는 화학반응을 수행하는 방법.
15. 청구항 1에 있어서,

    상기 각각의 반응장치는 상기 반응장치 입구에 연결되며 유동조절장치와 함께 액체공급유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.

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