由于多种新催化过程的出现，化学工业定会发生很大程度的进 展。催化过程的形成关键首先在于催化剂的有效性，该有效性将允许 反应或成组反应在从速度、经济、安全和通用性观点看来更有意义的 状态下发生。但是，寻求一种专用催化剂是成本很大的工作，它需要 准备大量的配方，并在反应系统中进行后继试验。这整个过程伴随着 很长的时间周期，直至一种适用催化剂被设法形成为止。目前的倾向 包括在准备阶段以及在试验和选定催化剂的过程中借助于使用组合化 学过程来减少该时间。通常这包括催化剂组合的自动增进和一系列催 化剂的同时试验。
进行这类催化试验的最适当方法是处于与工业化学过程中应发生 状态相似的真实反应条件之下，所述反应条件包括温度、压力、流量、 水动力学和扩散状况以及供应物成分等。
因此，专利US-A-4099923描述一种催化试验设备，在其中尽管试 验单独进行，却允许反应器装入几种催化剂，这几种催化剂逐一连续 地自动进行试验。
德国专利申请DE-A-19809477提供一种具有不同空腔的反应器， 空腔中存有多种催化剂，从而允许同步地试验，但是对于循环通过每 种催化剂的流量以及不同反应温度没有完成任何种类的控制或测量。 其中，所述发明没有提供有关产物供给系统、压力调节的任何信息， 对于样品取出和后继分析也是如此，然而对于提供适当反应系统而言 所有这些都是主要的方面。
专利申请WO-A-99/64160提供一种用于材料库同时试验的系统， 它使得一种流体一同供应到不同容器并且随后顺序分析从每个隔室排 出的流体。通过每个容器的流体流量由流量限制器或流量控制器进行 控制。还使用转换阀来分配反应器入口和出口两处的流量。
然而，组合化学的多项新技术进展(Senkan，S.M.，Nature，394 卷350-353页；Senkan，S.M.和Ozturk S.M，Angewandte Chemie Int. Ed.1999，38，No6，791-794页；Cong，P等人，Angewandte Chemie Int.Ed.1999，38，No4，483-488页；Senkan，S.M.，Angewandte Chemie Int.Ed.2001，No40，312-329页)已经提供多种用来迅速和同时试 验大催化剂库的设备和方法(US-A-5.959.297，US-A-6.004.617和 WO-A-99/21957)，但是，这些发明保证的条件对于根据上文决定的标 准的催化试验来说只是部分可接受的，相反，形成本发明目的的反应 系统却确实能保证该催化试验。

本发明的目的在于提供用来进行多种方法的自动系统以如下方 式，使得该系统以顺序或同步方式对于大量材料编程地进行催化活性 试验，其中所述方法允许形成对于多种材料的催化活性试验，而所述 材料对于确定的化学反应或者成组反应的催化作用潜在地具有重要 性。
本发明的另一目的在于提供一种新颖系统，所述系统在一系列导 管内转换液流，从而允许控制流体流过每个导管，这个系统对于取样 具有很大重要性。
本发明的另一目的在于提供一种反应器及其辅助设备，从而可以 在供给流体温度、流量和成分的受控和被测量状态下进行多种催化剂 的催化试验，这允许可靠地比较不同材料之间的催化活性，而且还允 许对于多个固体材料进行不同的化学和/或物理过程或处理。
本发明的另一目的在于以如下方式提供一种用来进行不同催化试 验的方法，使得在最短时间内获得最多实验数据，并且所有时间均知 道反应状态。
本发明的另一目的在于提供一种用于样品取出和快速定量分析的 系统和方法，这可以对于来自每个反应器隔室的反应产物成分进行连 续顺序分析。
本发明的另一目的在于提供一种可以进行多种催化剂催化试验的 反应器及其辅助设备，所述催化剂能受随着使用时间的惰化作用影 响，使得借助伴随该系统的顺序试验，能在催化剂与不同供应物接触 时以催化剂的快速惰化过程或短暂过程(引入过程)研究多种催化剂， 而且这些过程的持续时间具有秒或分钟数量级。研究这些快速过程十 分重要，因为它们能对于该材料的真实性能以及对于特殊反应的催化 活性、选择性和稳定性提供十分明显的信息。这种类型的快速顺序过 程被认为是本发明相对于多种当前催化试验系统的重要贡献。
本发明的又一目的在于提供一种系统和装置，所述系统和装置用 来进行具有广泛范围的反应物或混合物的催化试验，在与工业过程中 发生的反应条件(温度、接触时间、液动力流量)相仿的反应条件下 所述反应物或混合物可处于气相和液相。这些方面被认为是非常有适 当的，因为它们允许对于已处于工业水平的化学过程催化反应材料的 适用性获得快速和可靠的判定。
本发明的又一目的在于提供一种可以进行多种材料的催化试验的 系统，所述催化试验具有用于每个反应隔室的单独流体供应物并且顺 序或同步进行。
为了达到上文决定的目的，本发明提供一种用于多种催化剂多重 催化试验的装置，它包括：在至少一个反应区段内的多个反应腔，其 中每个反应区段能容纳至少一种固体材料并具有流体进入导管和流体 排出导管；流体供应装置(它用来实现通过每个反应室的所述流体入 口导管的至少一种流体流的调节计量)；一种流体转换系统，它包括多 个流量控制系统，并且用于流体流过的每个流量控制系统被应用到至 少一个出入嘴上，其中该出入嘴从各自反应腔的进入导管出入嘴和排 出导管出入嘴中选定；其中，每个流量控制系统包括用于采用流体流 转换系统通过多个导管进行多种固体材料试验的流量控制系统，其中 杆的端部连接在每个导管的出入嘴内，该杆可具有圆锥顶部并可在关 闭位置和开启位置之间单独移动，其中，在关闭位置该杆端部和该导 管出入嘴之间的接触使得该杆使得该流体气密密封而不流入或流出导 管，在关闭位置上杆座落在导管上。
每个杆可连接到至少一个致动器上，该致动器选自机械、机电、 气动、电动、磁力、电磁致动器及其组合，而且该致动器使杆在所述 关闭位置和所述开启位置之间移动。
在该系统的另一个实施例中，选自所述杆端部的表面和该杆在关 闭位置座落其中的该导管出入嘴表面的至少一个表面以如下方式成 形，使得该杆在关闭和开启位置之间的移动允许在该导管内的流体流 量得到调节。
在该杆的实施例中，该杆是中空的，以便允许流体流过其内部。
因为本发明流量控制系统允许控制和测量通过各自反应腔的一种 或多种反应物的数量，结合该流量控制系统就允许将新型的流体转换 系统导入实验性试验反应器每个反应腔的入口或出口处。这种转换系 统由一组杆组成，该杆最好呈圆锥形并且顶端与反应腔的入口(或出 口)连接，而且所有反应腔被放置在反应区段内，于是这些杆气密密 封流体(气体或液体)通道。该密封装置同样允许用沿纵向移动该杆 或针的方法简单地开启流体通道。按照这种方法，提供一系列杆，并 具有使它们沿纵向运动的机械(电动、气动、磁力等等)致动系统， 从而允许随意地关闭或开启容纳在反应区段内的每个反应腔的入口或 出口流体流动通道。这种系统的杰出方面是尺寸小，以及尤其是该转 换系统中系统无效容积甚小这一事实，从而与先前可得到的多种系统 有明显差别。
在一个实施例中，该装置包括流体用公共入口以及入口腔，由供 给装置提供的流体进入该公共入口，而该入口腔安插在该流体入口和 反应腔进入导管之间，并且这些进入导管的出入嘴通往反应腔。
此外或作为替代，该装置还能包括流体用公共出口以及出口腔， 该出口用来从反应腔排出流体，而该出口腔安插在反应腔排出导管和 所述公共出口之间，并且这些入口导管的出入嘴通往反应腔。
该反应腔和流量控制装置最好承受从0.1绝对大气压至100绝对 大气压的压力，优选在1.0和5绝对大气压之间。
该反应区段包括一个或多个允许在低环境温度(-80℃)至700℃ 温度之间工作的材料主体，为此主体材料最好具有高导热性因而最好 为青铜、铝或不锈钢，在其中容纳最好呈圆柱状的反应腔或单独反应 器，在那里盛装用于其催化试验或其它物理和/或化学处理的不同材 料。该反应腔做成一定尺寸，使得它们能容纳进行试验用的必需数量 催化剂，并且在这方面可以指出：10毫克至500毫克之间的数量通常 已经足够。因此，不再需要如同多种传统催化试验系统内通常发生的 那样具有大量材料。这些非常小的固体数量具有重要性，这是因为它 们与能用自动并行综合系统处理的数量相符。在本发明实施例中，反 应腔是可拆卸地并单独地容纳在反应区段内的分离孔中。
为了调节所需的反应温度，该装置最好包括能在每个反应区段内 保持-80℃至700℃温度之间温度的第一温度调节系统，而且该温度调 节系统包括多个第一温度传感器以及至少一个第一加热元件，并且最 好是在至少一个反应腔内有至少一个温度传感器。
这个反应区段允许充填和卸载一系列材料。此外，该块能以如下 方式构成，使得它能方便地拆卸和抽出，以便用另一个反应区段进行 更换或者用来在为此用途提供的其它设备或不同装置中对这个反应区 段内盛装的固体材料实行其它过程。在本发明实施例中，该反应区段 由至少两个相互热绝缘的主体组成，并且每个主体设置至少一个反应 腔。在这种情况下，每个主体设置至少一个第一温度传感器和至少一 个第一加热元件，在此同时第一温度调节系统被设计成用来单独调节 在反应区段每个主体内的温度，这允许成组单独反应器具有不同的温 度。
这种反应区段允许每个反应腔自动地和甚至用机器人充填符合需 要的催化剂。
每个反应腔的入口和出口由自动转换系统进行调节，该自动转换 系统包括一系列针或杆及其安座，以及用于其运动的致动系统。
每个反应腔或单独反应器供应有供给流，该供给流包括一种或多 种气体和/或一种或多种液体，该气体和/或液体在引入所述反应腔之 前被调节成所需温度和聚集状态。为了调节该供给物，该装置可装备 含有调节装置的流体调节系统，所述调节装置选自混合装置、加热装 置、冷却装置、蒸气化装置及其组合，以便在多种流体被供应到各自 反应腔之前调节它们，而且该装置还装备第二温度调节系统，它能将 所述调节系统内的温度保持在-80℃至450℃温度之间，并包括至少一 个第二温度传感器和至少一个第二加热元件。
一种或多种气体能用流量调节系统按比例定量配合，该流量控制 系统例如为标定孔或毛细管或基于循环流体温度变化的质量流控制 器。在使用多种液体的情况下，它们由泵驱动或者被加压，并且它们 的流量由与在气体情况下所述系统类似的系统进行调节，或者它们被 简单地蒸气化到循环气体饱和状态为止。然后调节该液体，换句话说， 如果需要，它们就被预热、蒸气化并与气体混合。为达此种效果，该 装置具有控制加热系统的预热器，所述预热器具有热调节用的温度测 量构件。
此后，使经过调节的液流流过容纳在反应区段内的反应腔，而且 该反应区段处于确定的温度，要被研究的固体材料的催化反应(试验) 或其它变形过程就在该反应腔内发生。该材料能以不同尺寸固体细粒 床形式或以多孔固体块形式提供。
由一系列针及其安座组成的自动转换系统，以及驱动系统允许选 择特定反应腔并使供给流体只是通过它进行循环。因此，在对位于其 内部的固体进行试验期间的所有时间内，循环流体的流量是已知的。
然后，对于容纳在反应区段内的反应腔的所有出口来说，来自该 选定反应腔并且已与一种固体材料接触过的流体最好继续流到一个公 共腔。该公共腔最好是小容积的并且按照如下方式连接在一些分析设 备上，使得在该腔内收集的反应产物例如借助于样品取出系统引导到 这些分析设备中，所述样品取出系统将从每个反应腔的流体出口排出 的流体引向分析设备。
在此方面，本发明能装备第三温度调节系统，它布置在反应区段 和分析设备之间并使该反应区段和分析设备之间的任何流体通道内的 温度处于25℃至250℃之间，而且包括至少一个第三温度传感器和至 少一个第三加热元件。
收集系统能安插在分析设备和来自反应腔的流体出口之间，以便 收集来自各自反应腔的排出流体单独样品。这个收集系统可包括：
多个具有标定容积的环；
具有至少一个第四加热装置的第四温度调节系统，它用来以确定 的温度将单独样品保持在该环内，直到它们的后继分析已被实施为 止；
转换阀系统，例如为单独的进入和排出阀或者一个或多个多选通 路阀，它用来单独地导入、保持和移开在每个环内的各自单独样品； 以及
第一连接件和第二连接件，该第一连接件用来将每个环连接到该 分析设备上，而该第二连接件用来将每个环连接到该样品取出系统 上。
根据本发明，最好用一项或几项下列技术来进行分析：气相层析、 质谱仪、可见分光计、超声分光计或红外分光计。在实施例中，该分 析设备包括超快气相层析系统，它具有并行多毛细管柱或者毛细管 柱，并允许快速分离构成来自每个反应腔的排出流体的不同化学成 分。
为了自动控制和管理本发明装置，它还能装备主控制系统，该系 统用来控制在该反应和反应分析内涉及的至少一个部分装置和构件并 具有计算系统，该计算系统用来管理和操纵至少选自温度、流体流量、 分析结果、反应时间及其组合的实验数据。因此，这种自动控制和管 理最好能借助于PLC(可编程序逻辑控制器)电子设备来完成，该电子 设备又连接在PC兼容计算机上。
在该PLC中使用不同加热器温度的PID控制算法，该PLC负责将 该装置中出现的不同物理量转换到该计算机中而且还操纵该装置中的 不同致动器。
对于该计算机来说，在催化实验性试验中必需进行的阶段顺序被 编成程序，而且用于该系统不同物理量的分派值被选成：液体流量、 气体流量、不同自动阀的位置、反应主体温度和自动转换系统的当前 状态等等。
对于每个量的安全范围也从该计算机确定。因此，如果这些物理 量中的任何超过限度，不同的安全动作或程序就会被触发，于是根据 情况，从只是发出警报位置指示直到甚至停止该编程过程的工作。这 个完整过程通过例如使用SCADA软件来实行，软件具有用户使用方便 的界面。
根据上文已经表示的内容，本发明提供一种装置，它能对于使用 流体供应物的固体材料或任何类型的物理或化学过程同时进行催化试 验或其它参数(例如朝向体流动的阻抗/摩阻、热容量、导热性、热降 解性或热阻抗、对于不同流体的化学降解性或阻抗等等)试验。还具 有重要性的是对于这个感兴趣的用途来说，每个单独供给物流动的先 前调节阶段可使用气体、液体及其混合物。因此，本发明不仅允许在 某些固定条件下研究专门的催化活性，还允许更广泛地研究包括惰化 的化学动力学，在宽广温度范围内研究再生；而且本发明包括多种不 同范畴的实验，这些实验具有任何序列的反应器温度、流体成分和供 给流体流量。
根据本发明方法的优选实施例反应装置包括：
用于气体和/或液体的容器；
用于气体和液体两者的流量测量和调节装置；如果需要还有泵送 和抽空装置；
用于供应物的调节加热装置；
具有不同腔的一个或多个反应区段，催化材料就放置在所述腔 内；
温度测量构件，加热和热绝缘构件，它们是调节反应主体内和那 些流体通道内温度所必需的，其中必需调节温度从而避免冷却和凝 缩；
转换装置，根据一组或一系列杆的使用，该转换装置使得在反应 隔室的入口和/或出口处分配流体；
安全装置；
用于多种其它部件之间连接的多种装置和辅助设备；
用于反应产物的化学分析设备，例如可为气相层析、质谱仪、可 见分光计、超声分光计或红外分光计；
用于整个装置的控制和调节系统；以及
数据操纵和管理系统。
该本发明装置还能进一步装备用来从每个反应腔收集样品的自动 系统，所述系统能包括被设计成有选择地进入每个反应腔的活动臂， 从而取出位于反应腔内的反应产物直接样品并将该样品直接输送到该 分析设备。
上文描述的装置允许多个固体的顺序催化试验。在希望进行同步 试验过程的情况下，该系统的结构就必需用布置在该反应区段出口处 的自动转换系统来改变，从而在该系统液力学结构方面做出多种适当 变化。
用来进行本发明装置能够进行的多重催化试验的优选方法是：安 排在该反应区段(在其中每个单独反应器中的反应条件完全相同)内 的所有材料以如下方式进行顺序试验，使得在任何瞬间均知道循环通 过每个床的确切流量。
在这种情况下，工作过程包括使供应流动连续通过各自的固体 床。在每个单独过程期间，对已接触过该固体的流出流体进行化学分 析。在这个过程期间，安排在该反应区段内的其余固体不接触任何流 体流动。一旦所需分析已经进行，换句话说，一旦使用选定腔内固体 的试验已经完成，就关闭到达该反应腔的入口并通入吹扫气体的独立 流，然后对于到达下反应腔的流动开启通道，而且这个过程顺序进行 直至安排在该反应区段内的所有材料已被试验为止。可以强调，该系 统允许控制和测量循环通过各自反应腔的供应物流量，这是因为在这 种情况下作业是顺序进行的。因此，与例如基于流量限制器的系统相 比较，能方便地进行循环通过该反应腔的多种流量变动。
在对于每种材料进行试验期间，最好是在开始时与固体接触的流 体温度、流体成分和流体流量对于所有试验固体应完全相同，尽管可 能也存在这三个变量的变化对于每种固体具有重要性的多种应用场 合。还有，所描述的试验所有固体的全过程能按照编程方式在相同条 件或变化一个或多个变量的情况下重复。因此，人们能获得一组固体 催化剂在不同温度、接触时间和局部压力时的一系列结果。
对于所描述顺序模式感兴趣的应用场合如下：
a)试验具有秒或分钟数量级快速惰化的多种催化剂；
b)试验多种氧化催化剂，在其中是要研究在没有氧气(O2)作为 反应气体氧化试剂的情况下氧在晶格内的效果，它可以是碳化氢局部 氧化反应的情况。
用这种系统确实能在短时间间隙期间跟踪一种单独固体催化活性 的演变，但是，这类研究不能在并行试验作业的情况下进行，这是因 为，尽管在所有固体中同时进行反应，分析通常以顺序进行方式继续， 因而对于大多数处于试验状态的固体来说不能在短的反应时间(TOS) 内跟踪该过程的演变。
在顺序作业情况下，由于存在转换系统，就能简单地用调节每个 反应腔开启时间的方法以多种反应物的脉冲进行试验，而且这个时间 甚至能具有毫秒数量级。这种类型的脉冲过程在特性化固体催化剂领 域中得到广泛应用。
该装置还能用于在包括惰化过程的情况下一种单独催化剂的反应 动力学快速确定，其方法为：简单地在反应器的不同腔内使用同一催 化剂，并改变在每个反应腔内的接触时间。在反应区段由不同主体组 成的场合，就能具有处于不同温度的成组反应腔，这是因为每个主体 具有它自己的温度调节系统。
在对于一系列催化剂进行试验期间，能对下列反应条件实行编程 的暂时变动：经过每个反应腔的流量，供应物成分、供应物温度以及 研究用材料的温度。
本发明还涉及用于固体材料多重试验的流动控制系统，它带有用 于经过多个导管的流体流动的转换系统，其中可单独地在关闭位置和 开启位置之间移动的杆端部被连接在各自导管的该出入嘴处，该杆的 顶端呈圆锥形，其中在关闭位置该杆端部和该导管的出入嘴之间的接 触使得该杆使得该流体气密密封而不流入或流出导管，在关闭位置上 杆座落在导管上。每个杆能连接到至少一个选自机械、机电、气动、 电动、磁力、电磁致动器及其组合的致动器上，该致动器使杆在所述 关闭位置和所述开启位置之间移动。
在允许调节导管内流体流量的实施例系统中，从该杆端部表面和 该杆在关闭位置座落其中的导管出入嘴表面中选取的至少一个表面按 这种方式成形，使得该杆在该关闭和开启位置之间的移动允许该导管 内的流体流量得到调节。
在该杆的实施例中，该杆是中空的使得该流体流过其中。
结合本发明流量控制系统允许在实验性试验反应器的每个反应腔 入口和出口处引入新型的流动转换系统，因为它允许通过每个反应腔 的一种或多种反应物的数量得到控制。
因此该流动转换系统提供一系列杆，而用来使它们沿着纵向运动 的致动器机械(电动、气动、磁力等)系统允许在各自进入导管内的 进入和排出流体流动随意截止或通过。如同上文所述，这种流量控制 系统的杰出方面为：它提供一种系统无效容积非常小的小尺寸转换系 统。
附图说明
下面根据一些附图描述本发明的实施例，所述附图构成本说明书 的不可缺少部分，其中：
图1是本发明实施例催化试验装置的分解图，该装置用于三十六 种催化剂的顺序试验；
图2是处于组装状态的图1所示装置上透视图；
图3是图2所示装置的下透视图；
图4是根据第一实施例的图2所示装置示意截面图；
图5是示意图，它表示组成本发明实施例的构件，该实施例装有 前几张图中所示的第一实施例装置；
图6是根据第二实施例的图2所示装置局部示意截面图；
图7是示意图，它表示组成本发明实施例的构件，该实施例装有 前几张图中所示的第二实施例装置；
图8是根据反应腔可能实施例的反应区段局部纵向示意截面图； 而
图9是沿着图8中A-A′剖线的视图。
附图内将出现标记下列构件的数码编号：
该装置供给物用的公用入口1、到达反应腔的进入导管2、杆3、 反应腔4、可拆反应腔4a、定位薄片4b、反应区段5、反应区段第一 主体5a、反应区段第二主体5b、反应区段内的容纳孔5c、固定凸起 5d、加热装置6、具有反应腔出口的片7、公共腔用中央衬垫8、公共 腔用密封件9、来自该装置的反应产物公用出口10、组件：转换系统 11、组件：收集反应流体用的共有腔12、入口腔13、公共选择腔14、 来自反应腔的排出导管15、到达反应腔的出入嘴16、杆用致动器17、 供给泵18供给导管19、分析设备20、反应腔内的第一温度传感器21、 用于反应区段第一主体反应的反应腔第一传感器21a、用于反应区段第 二主体反应的反应腔第二传感器21b、样口收集系统22、第一连接件 22a、第二连接件22b、第一加热元件23、反应区段第一主体的第一加 热元件23a、反应区段第二主体的第一加热元件23b、调节系统24、 第二温度传感器24a、第二加热元件24b、第三温度调节系统25、第 三温度传感器25a、第三加热元件25b、主控制系统26、用来管理和 处理实验数据的计算系统27、在反应区段第一主体和第二主体之间的 绝缘构件28、环29、第四温度调节系统30、第四加热装置30a、第四 温度传感器30b、连接件22a内的转换阀31、连接件22b内的转换阀 32、供给容器33。

附图表示一些本发明装置实施例，它们适于用放置在分离反应腔4 中的三十六种固体催化剂进行试验，所述反应腔4被容纳在反应区段5 内部，所有催化剂处于同一温度。反应区段5由单独主体构成，该主 体装备着加热和热调节系统6。所述主体用如下方式制造，使得它的内 部含有空腔或反应腔4，每个反应腔4中能容纳一种粉状或细粒状固体 并且一种液体、气体、气体/蒸气混合物或气体/蒸气/液体混合物能通 过它进行循环。
多个反应腔4的共用供给物由一种反应物的混合物组成，后者借 助一个或多个控制器进行计量。例如，当一种反应物为液体时(这种情 况能在被低温浴调节过的饱和器中遇到)，供给气体通过该液体成为气 泡，因而获得一种气体/蒸气混合物，其克分子浓度率取决于该液体温 度和饱和器效率两者，而后者又取决于该流体的物理性能、循环气体 流量以及该饱和器的实际几何形状等等。还有，如果合适，该液体也 能借助供给泵来供应。
将供给流体分配到反应区段入口由自动的流体转换系统11来进 行。这个系统由一组三十六根圆锥钢杆3构成。杆的顶部连接在到达 三十六个反应腔4的入口上，所有反应腔位于反应区段5之内，并且， 这些杆在被驱动时允许将气体/蒸气混合物通道气密密封。该密封同样 也允许简单地采用沿纵向移动杆或针的方法来使通道对于流体开启。 因此，存在三十六根杆3的系列，它能借助于使这些杆沿纵向运动的 机械驱动系统进行驱动，从而允许随意地关闭或开启在反应区段5的 每个反应腔4内的进入或排出流体流动。
如果需要，该反应系统朝向分析设备的出口能被加热，以避免蒸 气在导管或阀体内的凝结。按照同样的方法，在饱和器和反应腔4之 间的连接部分出于相同理由也能便利地进行加热。
产物样品也能在反应腔4的出口处用活动臂取出(附图中未表 示)，该活动臂部分地进入三十六个反应腔4的每之中，从而取出反应 产物样品并将其转换到分析设备。
在这个实施例情况下，能在每个反应床内使用的催化物容积达五 十立方毫米。
图1表示作为实例显现的该系统分解图。其中可以看出，来自反 应区段5的三十六个出口被连接到小容积共用腔12上。这个腔12又 连接到例如质谱仪的分析系统上，从而允许连续测定多种流出气体的 成分。
该反应器的不同构件用不锈钢，铝、聚四氟乙烯或其它耐高温技 术材料制造。
容纳要进行催化评定材料的反应区段5的温度用围绕整个块的共 有加热系统6来达到。还有，所有被加热元件用绝缘陶瓷材料构件进 行热绝缘。
本自动装置的所有构件由PLC(可编程序逻辑控制器)电子设备进 行控制，后者又与PC兼容计算机连接。
在该PLC中对于不同加热元件的温度使用PID控制演算法，并且 该PLC负责将设备中出现的不同物理量转换到该计算机以及用来操纵 该设备的不同致动器。
从该计算机中，在该催化试验实验中必需进行的阶段顺序与该系 统不同物理量用的分配值选定一起被编成程序，所述物理量为：气体 流量、预热温度、反应主体温度以及不同致动器(阀)的位置等等。 同样，该计算机程序允许管理和操纵实验数据，并使用可与标准软件 兼容的文件和数据中的多种格式。
根据图4所见，杆3连接在致动器17上，后者单独和轴向地使每 个杆在开启位置和关闭位置之间移动，所述开启位置和右边第三根杆3 所处的位置一样，而所述关闭位置和其余杆所处的位置一样。在关闭 位置，每个杆3的顶部密封地配合在用于每个反应腔4的进入导管2 的出入嘴16之中，而且在每个反应腔4内侧具有第一温度传感器21。 在图4所示位置，分析用流体经过入口1到达入口腔13，并且经过进 入导管2的出入嘴16(杆3相对于它处于抽出位置)进入在那里发生 反应的反应腔4之中，其结果是反应流体通过排出导管15离开该反应 腔，并到达共有收集腔14。然后反应流体通过出口10离开腔14并被 引导到分析设备(图4未表示)。
盛放在反应腔中的固体可呈粉状，并且为了使其固定，在反应腔 端部可具有器件，该器件例如为(i)金属烧结零件、陶瓷或聚合树脂 及其组合；(ii)金属纤维、陶瓷或聚合物纤维及其组合。此外，该固 体能事先成形以便适当地装入反应腔中。在图4所示本发明实施例情 况下，盛放在反应腔内的固体已事先成形为圆柱体形状并具有多孔性 质以便允许流体通过其中。
图5表示前图所示装置的一种安排，该装置与其它构件在一起构 成根据可能实施例的自动试验装置。
在这个实施例中，想要形成反应的流体被容纳在分离的供给容器 33内，而容器33连接到由可调流量供给泵18和供给导管19组成的供 给装置上，所述供给导管19又连接在入口腔的公共入口上。在每个容 器33和导管19之间插入管道阀，而且在到达入口腔的公有入口之前 提供供给物用的调节系统24，在所描述情况下调节系统24由第二温度 传感器24a和第二加热元件24b组成。
供给物从该调节系统到达入口腔13，并经过反应腔流过反应区段 5，所述反应区段5装备着由第一加热元件23和第一温度传感器21组 成的第一温度调节系统，而所述反应腔的进入导管由于相应杆如同上 文所述那样已被致动器17抽出开启，然后该供给物由样品收集系统22 引导离开公共收集腔14，所述样品收集系统22由朝向分析设备20的 导管22构成。导管22装备着由第三温度传感器25a和第三加热元件 25b组成的第三温度调节系统25。
还可进一步看出，供给泵18、供给容器33用的阀、加热元件23、 24b和25b、温度传感器24a、21和25a以及分析设备被连接在主控制 系统26上，该主控制系统包括用来按照如下方式管理和操纵实验数据 的计算系统26，使得能按上文描述方式调节供应物的流量和温度。
图6描述对于图4所示实施例的替代实施例。因此，根据图6所 示实施例，反应区段由第一主体5a和第二主体5b组成，在其中布置 着相应的反应腔4。第一主体装备着第一加热元件23a和第一温度传感 器21a，而第二主体装备着第一加热元件23b和第一温度传感器21b。 主体5a、5b和它们相应的加热元件23a、23b用热绝缘构件28按如下 方式相互隔开，使得每个主体能如同上文描述的那样单独地加热到符 合需要的温度。
图7表示样品选择系统的替代实施例，据此，用来选择从各自反 应腔排出的单独流体样品的该选择系统包括：多个具有标定容积的环 19；具有至少四个加热装置30a和四个温度传感器30b的第四温度调 节系统30，以便将环19内的单独样品保持在确定温度，直到它们在分 析设备20内的后继分析被实行为止；转换阀31、32系统，它用来单 独地导入、保持和移开每个环19内的各自单独样品；以及用来将每个 环连接到分析设备20的第一连接件22a和用来将每个环19连接到样 品取出系统22的第二连接件22b。除了相对于图5描述的构件之外， 在这个替代实施例中阀31、32和第四温度调节系统30也连接到主控 制系统26上，以便借此允许在本说明书上文中也已描述过的多种作 业。尽管图7表示具有单独入口、出口阀的系统，该转换阀系统也能 由一个或多个传统的多控阀组成。
图8和9表示反应腔替代结构。因此，可以看到可拆反应腔4a， 在其端部处具有周边定位薄片4d，它们分别安装在固定凸起5d内并装 入反应区段5的容纳孔5c之中。这种替代结构允许适应个别需要的可 拆反应腔4a插入和抽出，当固体材料样品在远处准备或者反应腔蒙受 损坏必需更换时该可拆反应腔特别有用。