本發(fā)明涉及地質(zhì)樣品檢測(cè)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種化合物合成裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在地質(zhì)樣品檢測(cè)中，通常采用C¹⁴的方法進(jìn)行年齡測(cè)定，碳是有機(jī)物的元素之一，生物在生存的時(shí)候，由于需要呼吸，其體內(nèi)的C¹⁴含量大致不變，生物死去后會(huì)停止呼吸，此時(shí)體內(nèi)的C¹⁴開始減少。人們可透過檢測(cè)一件古物的C¹⁴含量，來(lái)估計(jì)它的大概年齡，這種方法稱之為碳定年法。研究發(fā)現(xiàn)，宇宙射線從太空不斷轟擊大氣層，這種轟擊會(huì)使大氣層中部分普通的碳原子形成放射性碳原子。利比認(rèn)為，當(dāng)植物活著的時(shí)候，由于不斷地進(jìn)行光合作用，二氧化碳(包括碳12和碳14)不斷地進(jìn)入植物體內(nèi)，植物被動(dòng)物吃掉，C¹⁴又進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)。因此動(dòng)植物體內(nèi)的C¹⁴的含量是不斷變化的。但是，一旦植物或動(dòng)物死亡了，植物不再吸收大氣中的二氧化碳，動(dòng)物也不再吃植物了。于是，動(dòng)植物在死亡以后的年代里，因C¹⁴是放射性同位素，仍在繼續(xù)不斷地進(jìn)行衰變，因此死亡動(dòng)植物體內(nèi)的C¹⁴的含量在一天天地減少。C¹⁴的量是可以通過測(cè)量其放射性確定下來(lái)的。C¹⁴的半衰期為5730年，即經(jīng)過5730年以后，C¹⁴的量只剩下一半。放射性碳測(cè)定年代法是最常用的考古方法，它所能斷定的年份最久的達(dá)50000年。

現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)檢測(cè)方法是將地質(zhì)樣品(有機(jī)或無(wú)機(jī))中的C進(jìn)行前處理，合成苯(C₆H₆)，在超低本底液體閃爍能譜儀進(jìn)行測(cè)試，確定樣品地質(zhì)年代。在樣品前處理制樣(合成苯)的流程如下：

樣品制備成CO₂——CO₂提純——合成Li₂C₂(碳化鋰)——水解生成C₂H₂(乙炔)——提純C₂H₂——合成C₆H₆(苯)

樣品分為有機(jī)樣品和無(wú)機(jī)樣品其CO2制備過程完全不同。整個(gè)樣品前處理過程中，涉及到抽真空、應(yīng)力、溫度、試劑添加等過程控制，流程極為復(fù)雜。目前樣品前處理都采用人工控制操作進(jìn)行，需要的合成時(shí)間比較長(zhǎng)，并且導(dǎo)致制樣過程中部分流程利用率低以及苯合成過程效率低下的問題。

因此，如何通過機(jī)器設(shè)備來(lái)控制苯的合成，縮短苯合成時(shí)間、提高苯合成效率，是目前急需考慮的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種苯合成裝置及方法，其能夠改善現(xiàn)有技術(shù)中苯合成時(shí)間長(zhǎng)以及效率低的問題。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種化合物合成裝置，所述裝置包括：主控裝置、真空裝置以及合成裝置，所述合成裝置包括碳化物合成裝置、碳?xì)浠衔锖铣裳b置以及苯合成裝置，所述主控裝置分別與所述合成裝置、所述真空裝置連接，所述碳化物合成裝置與所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置連接，所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置與所述苯合成裝置連接；所述主控裝置用于控制所述合成裝置將待測(cè)試樣品合成苯；所述碳化物合成裝置用于將所述待測(cè)試樣品合成碳化物；所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置用于將所述碳化物合成碳?xì)浠衔?；所述苯合成裝置用于將所述碳?xì)浠衔锖铣伤霰健?/p>

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種化合物合成方法，應(yīng)用于化合物合成裝置，所述化合物合成裝置包括：包括：主控裝置、真空裝置以及合成裝置，所述合成裝置包括碳化物合成裝置、碳?xì)浠衔锖铣裳b置以及苯合成裝置，所述主控裝置分別與所述合成裝置、所述真空裝置連接，所述碳化物合成裝置與所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置連接，所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置與所述苯合成裝置連接；所述方法包括：所述苯合成裝置獲取待測(cè)試樣品；所述碳化物合成裝置將所述待測(cè)試樣品合成碳化物；所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置將所述碳化物合成碳?xì)浠衔铮凰霰胶铣裳b置將所述碳?xì)浠衔锖铣杀健?/p>

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：

本發(fā)明提供一種化合物合成裝置及方法，通過主控裝置與合成裝置的連接，主控裝置控制合成裝置進(jìn)行苯的合成，而所述碳化物合成裝置與所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置連接，碳化物合成裝置生成的碳化合物用于在所述氫化合物合成裝置中合成碳?xì)浠衔?，通過所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置與所述苯合成裝置連接，所述苯合成裝置用于將所述碳?xì)浠衔锖铣伤霰?，其各個(gè)裝置的執(zhí)行由主控裝置來(lái)控制，極大地縮短了苯的合成時(shí)間，提高了苯合成效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種化合物合成裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種碳化物合成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種碳?xì)浠衔锖铣裳b置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種苯合成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種冷肼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種主控裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種真空裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供一種合成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種化合物合成方法的流程圖。

圖標(biāo)：40-化合物合成裝置；10-合成裝置；100-碳化物合成裝置；200-碳?xì)浠衔锖铣裳b置；300-苯合成裝置；400-冷肼裝置；20-主控裝置；22-終端設(shè)備；24-信號(hào)采集裝置；241-溫度傳感器；243-真空傳感器；26-可編程邏輯控制器；30-真空裝置；32-真空泵；34-分子泵；120-第一試劑瓶；520-二氧化碳?xì)馄浚?22-液氮?dú)馄浚?34-冷卻水源裝置；524-第二試劑瓶。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說(shuō)明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種化合物合成裝置40的結(jié)構(gòu)框圖，所述化合物合成裝置40包括：合成裝置10、主控裝置20以及真空裝置30，所述合成裝置10包括碳化物合成裝置100、碳?xì)浠衔锖铣裳b置200以及苯合成裝置300，所述主控裝置20分別與所述合成裝置10、所述真空裝置30連接，所述碳化物合成裝置100與所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置200連接，所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置200與所述苯合成裝置300連接。

請(qǐng)參照2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種碳化物合成裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖，所述碳化物合成裝置100用于將所述待測(cè)試樣品合成碳化物，所述待測(cè)試樣品包括有機(jī)樣品與無(wú)機(jī)樣品，該碳化物合成裝置100包括多個(gè)第一反應(yīng)釜、多個(gè)第一電磁閥以及用于裝載反應(yīng)試劑的第一試劑瓶120，所述多個(gè)第一反應(yīng)釜用于將所述待測(cè)試樣品合成二氧化碳，所述多個(gè)第一電磁閥分別與所述多個(gè)第一反應(yīng)釜、所述第一試劑瓶120連接。

在本實(shí)施例中，所述碳化物指二氧化碳，所述多個(gè)第一反應(yīng)釜包括第一反應(yīng)釜102-108，均用來(lái)進(jìn)行二氧化碳的生成。第一反應(yīng)釜102與第一反應(yīng)釜108用于將無(wú)機(jī)樣品反應(yīng)生成二氧化碳，第一反應(yīng)釜104與第一反應(yīng)釜106用于將有機(jī)樣品反應(yīng)生成二氧化碳，多個(gè)第一電磁閥包括第一電磁閥110-118，第一試劑瓶120與第一電磁閥118連接，第一電磁閥118分別與第一電磁閥110、第一電磁閥112、第一電磁閥114、第一電磁閥116連接，第一電磁閥110與第一反應(yīng)釜102連接，第一電磁閥112與第二反應(yīng)釜104連接，第一電磁閥114與第一反應(yīng)釜106連接，第一電磁閥116與第一反應(yīng)釜108連接。

其中，多個(gè)第一反應(yīng)釜的廣義理解為有化學(xué)反應(yīng)的不銹鋼容器，通過對(duì)容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)配置，實(shí)現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻及低高速的混配功能。

多個(gè)第一反應(yīng)釜是一種綜合反應(yīng)容器，根據(jù)反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)功能及配置附件的設(shè)計(jì)。從開始的進(jìn)料-反應(yīng)-出料均能夠以較高的自動(dòng)化程度完成預(yù)先設(shè)定好的反應(yīng)步驟，對(duì)反應(yīng)過程中的溫度、壓力、力學(xué)控制(攪拌、鼓風(fēng)等)、反應(yīng)物/產(chǎn)物濃度等重要參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控。

多個(gè)第一反應(yīng)釜材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基(哈氏、蒙乃爾)合金及其它復(fù)合材料。還可采用SUS304、SUS316L等不銹鋼材料制造。其內(nèi)部攪拌器有錨式、框式、槳式、渦輪式，刮板式，組合式，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用擺線針輪減速機(jī)、無(wú)級(jí)變速減速機(jī)或變頻調(diào)速等，可滿足各種物料的特殊反應(yīng)要求。其密封裝置可采用機(jī)械密封、填料密封等密封結(jié)構(gòu)。對(duì)多個(gè)第一反應(yīng)釜的加熱、冷卻可采用夾套、半管、盤管、米勒板等結(jié)構(gòu)，加熱方式有蒸汽、電加熱、導(dǎo)熱油，以滿足耐酸、耐高溫、耐磨損、抗腐蝕等不同工作環(huán)境的工藝需要。在本發(fā)明實(shí)施例中，可根據(jù)具體的工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。

多個(gè)第一電磁閥，用于控制裝置運(yùn)行過程中液體或氣體的方向、流向、流速、其他的參數(shù)等，多個(gè)第一電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，是用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器，并不限于液壓、氣動(dòng)。該多個(gè)第一電磁閥可以配合不同的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。多個(gè)第一電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等，在本實(shí)施例中，可根據(jù)各個(gè)裝置的需求來(lái)選擇。

另外，多個(gè)第一電磁閥里設(shè)有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個(gè)孔連接不同的管道，腔中間是活塞，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動(dòng)來(lái)開啟或關(guān)閉不同的通孔。本實(shí)施例中各個(gè)裝置之間通過多個(gè)第一電磁閥的有效控制，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)裝置的化合物合成可以有效進(jìn)行，而不會(huì)相互干擾。

第一試劑瓶120用于存儲(chǔ)濃磷酸，用作制備二氧化碳反應(yīng)的原材料。

該多個(gè)第一反應(yīng)釜中的生成二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)式為：

無(wú)機(jī)樣品生成二氧化碳反應(yīng)式：

3CaCO₂+2H₃PO₄(濃磷酸)＝Ca₃(PO4)₂(沉淀)+3CO₂(氣體)

3BaCO₂+2H₃PO₄(濃磷酸)＝Ba₃(PO4)₂(沉淀)+3CO₂(氣體)

有機(jī)樣品生成二氧化碳反應(yīng)式：

C+O₂＝CO₂(氣體)

請(qǐng)參照3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種碳?xì)浠衔锖铣裳b置200的結(jié)構(gòu)示意圖，所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置200用于將所述碳化物合成碳?xì)浠衔铮簿褪巧鲜龅奶蓟锖铣裳b置100生成的二氧化碳合成碳?xì)浠衔?，所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置200包括多個(gè)第二反應(yīng)釜、多個(gè)第二電磁閥、多個(gè)水冷裝置以及多個(gè)第一電加熱裝置，所述多個(gè)第二反應(yīng)釜用于將所述二氧化碳合成乙炔，每個(gè)所述第二反應(yīng)釜分別與每個(gè)所述水冷裝置、每個(gè)所述第一電加熱裝置連接，所述多個(gè)第二電磁閥與所述多個(gè)水冷裝置連接。

在本實(shí)施例中，所述碳?xì)浠衔锸侵敢胰?，所述多個(gè)第二反應(yīng)釜包括第二反應(yīng)釜202-208，均用來(lái)進(jìn)行乙炔和碳化鋰的生成，每個(gè)第二反應(yīng)釜的前端連接一個(gè)水冷裝置，后端連接一個(gè)電加熱裝置，其中，多個(gè)水冷裝置包括水冷裝置210-224，因?yàn)槠涿總€(gè)第二反應(yīng)釜用密封圈密封，當(dāng)達(dá)到一定溫度后，可能會(huì)由于高溫?zé)龎拿芊馊?，所以多個(gè)水冷裝置用于對(duì)多個(gè)第二反應(yīng)釜的前端保護(hù)，多個(gè)第一電加熱裝置包括第一電加熱裝置218-224，用于對(duì)多個(gè)第二反應(yīng)釜進(jìn)行加溫與保溫，其中，多個(gè)第二電磁閥包括第二電磁閥226-250，第二反應(yīng)釜202前端與水冷裝置210連接，后端與第一電加熱裝置218連接，水冷裝置210均與第二電磁閥226-230連接；第二反應(yīng)釜204前端與水冷裝置212連接，后端與第一電加熱裝置220連接，水冷裝置212均與第二電磁閥232-236連接；第二反應(yīng)釜206前端與水冷裝置214連接，后端與第一電加熱裝置222連接，水冷裝置214均與第二電磁閥238-242連接；第二反應(yīng)釜208前端與水冷裝置216連接，后端與第一電加熱裝置224連接，水冷裝置216分別與第二電磁閥244-250連接。

該多個(gè)第二反應(yīng)釜中的生成碳化鋰的化學(xué)反應(yīng)式為：

無(wú)機(jī)樣品生成碳化鋰反應(yīng)式：

6Li+2CO₂＝Li₂C₂+2Li₂O(900℃)

有機(jī)樣品生成碳化鋰反應(yīng)式：

2Li+2C＝Li₂C₂(600℃)

碳化鋰生成乙炔的反應(yīng)式：

Li₂C₂+H₂O＝C₂H₂+Li₂O

請(qǐng)參照4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種苯合成裝置300的結(jié)構(gòu)示意圖，所述苯合成裝置300包括多個(gè)第三反應(yīng)釜、多個(gè)第三電磁閥以及多個(gè)第二電加熱裝置，所述多個(gè)第三反應(yīng)釜與所述多個(gè)第三電磁閥連接，每個(gè)所述第三反應(yīng)釜與每個(gè)所述第二電加熱裝置連接。

在本實(shí)施例中，所述多個(gè)第三反應(yīng)釜包括第三反應(yīng)釜302-308，均用來(lái)進(jìn)行苯的生成，每個(gè)第三反應(yīng)釜連接一個(gè)第二電加熱裝置，多個(gè)第二電加熱裝置包括第二電加熱裝置310-316，用于對(duì)多個(gè)第三反應(yīng)釜進(jìn)行加溫與保溫，其中，多個(gè)第三電磁閥包括第三電磁閥318-332，其第三反應(yīng)釜302后端與第二電加熱裝置310連接，與第三電磁閥318-333連接；第三反應(yīng)釜304后端與第二電加熱裝置312連接，與第三電磁閥322-324連接；第三反應(yīng)釜306后端與第二電加熱裝置314連接，與第三電磁閥326-328連接；第三反應(yīng)釜308后端與第二電加熱裝置316連接，與第三電磁閥330-332連接。

該多個(gè)第三反應(yīng)釜中的生成苯的化學(xué)反應(yīng)式為：

3C₂H₂＝C₆H₆(催化劑90-150℃)

另外，請(qǐng)參照5，圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種冷肼裝置400的結(jié)構(gòu)示意圖，所述苯合成裝置300還包括冷肼裝置400，所述冷肼裝置400用于對(duì)所述苯合成裝置300中產(chǎn)生的所述二氧化碳與所述乙炔進(jìn)行提純。所述冷肼裝置400包括多個(gè)冷肼源、多個(gè)第四電磁閥、多個(gè)第三電加熱裝置、多個(gè)拉桿式電磁鐵以及多個(gè)冷杯，每個(gè)所述冷杯設(shè)置在每個(gè)所述拉桿式電磁鐵與每個(gè)所述第三電加熱裝置之間，每個(gè)所述冷肼源與每個(gè)所述第三電加熱裝置連接，所述多個(gè)第四電磁閥與所述多個(gè)冷肼源連接，所述拉桿式電磁鐵用于移動(dòng)所述冷杯，使得所述多個(gè)冷肼源冷卻。

在本實(shí)施例中，所述多個(gè)冷肼源包括冷肼源404-410，用于對(duì)反應(yīng)過程中生成的二氧化碳和乙炔進(jìn)行提純，其中，冷肼源404和冷肼源408均為二氧化碳冷肼源，冷肼源406和冷肼源410均為氮?dú)饫潆略?，多個(gè)第三電加熱裝置包括第三電加熱裝置412-418，多個(gè)拉桿式電磁鐵包括拉桿式電磁鐵428-434，多個(gè)第四電磁閥包括第四電磁閥436-468，其中，每個(gè)冷肼源對(duì)應(yīng)連接一個(gè)第三電加熱裝置，每個(gè)電加熱裝置對(duì)應(yīng)連接一個(gè)冷杯，每個(gè)冷杯對(duì)應(yīng)連接一個(gè)拉桿式電磁鐵。其中，第四電磁閥440一端與第四電磁閥442、第四電磁閥436連接，第四電磁閥438與第四電磁閥440另一端連接，并與冷肼源404連接，第四電磁閥444與冷杯440連接；第四電磁閥448一端與第四電磁閥446、第四電磁閥436連接，第四電磁閥446與與冷肼源406連接，第四電磁閥450與冷杯422連接；第四電磁閥456一端與第四電磁閥458、第四電磁閥452連接，第四電磁閥454與第四電磁閥456另一端連接，并與冷肼源408連接，第四電磁閥460與冷杯444連接；第四電磁閥462一端與第四電磁閥452、第四電磁閥464連接，第四電磁閥464與冷肼源410連接，第四電磁閥468與冷杯446連接。

請(qǐng)參照6，圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種主控裝置20的結(jié)構(gòu)框圖，主控裝置20用于控制所述合成裝置10將待測(cè)試樣品合成苯，所述主控裝置20包括終端設(shè)備22、信號(hào)采集裝置24以及可編程邏輯控制器26，所述終端設(shè)備22分別與所述信號(hào)采集裝置24、所述可編程邏輯控制器26耦合，所述信號(hào)采集裝置24、所述可編程邏輯控制器26均與所述合成裝置10耦合。

所述信號(hào)采集裝置24用于采集溫度信號(hào)與真空信號(hào)，所述信號(hào)采集裝置24包括溫度傳感器241和真空傳感器243，所述溫度傳感器241用于采集所述溫度信號(hào)，所述真空傳感器243用于采集所述真空信號(hào)，溫度傳感器241和真空傳感器243還用于對(duì)裝置運(yùn)行流程中的狀態(tài)檢測(cè)，為終端設(shè)備22的控制提供反饋信號(hào)，經(jīng)終端設(shè)備22處理后對(duì)可編程邏輯控制器26發(fā)出指令。

所述終端設(shè)備22用于根據(jù)所述采集溫度信號(hào)與所述真空信號(hào)控制所述可編程邏輯控制器26，所述終端設(shè)備22可以是個(gè)人電腦(personal computer，PC)、平板電腦、智能手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴設(shè)備等終端。

所述可編程邏輯控制器26用于控制所述合成裝置10將所述待測(cè)樣品合成苯。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。該可編程邏輯控制器26具有使用方便、編程簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少等優(yōu)點(diǎn)。

請(qǐng)參照7，圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種真空裝置30的結(jié)構(gòu)框圖，真空裝置30用于控制所述化合物合成裝置40運(yùn)行過程中處于真空狀態(tài)，所述真空裝置30包括分子泵34與真空泵32。其中，真空泵32是指利用機(jī)械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對(duì)被抽容器進(jìn)行抽氣而獲得真空的器件或設(shè)備。通俗來(lái)講，真空泵32是用各種方法在某一封閉空間中改善、產(chǎn)生和維持真空的裝置；分子泵34是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子把動(dòng)量傳輸給氣體分子，使之獲得定向速度，從而被壓縮、被驅(qū)向排氣口后為前級(jí)抽走的一種真空泵。

請(qǐng)參照?qǐng)D8，圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供一種合成裝置10的結(jié)構(gòu)示意圖，該合成裝置10還包括多個(gè)第五電磁閥、二氧化碳?xì)馄?20、液氮?dú)馄?22、第二試劑瓶524、多個(gè)貯氣瓶526-532以及冷卻水源裝置534。

其中，多個(gè)第五電磁閥包括第五電磁閥502-518，第五電磁閥502一端與第一反應(yīng)釜102連接，另一端與第四電磁閥442、貯氣瓶526連接；第五電磁閥504一端與第一反應(yīng)釜104連接，另一端與第四電磁閥448、貯氣瓶528連接；第五電磁閥506一端與第一反應(yīng)釜106連接，另一端與第四電磁閥458、貯氣瓶530連接；第五電磁閥508一端與第一反應(yīng)釜108連接，另一端與第四電磁閥462、貯氣瓶532連接；第五電磁閥510一端與第二試劑瓶524連接，另一端分別與第二電磁閥248、第二電磁閥254、第二電磁閥260、第二電磁閥268連接，以及與第五電池閥512-518的一端連接，第五電池閥512-518的另一端與真空傳感器243連接。

二氧化碳?xì)馄?20分別與第四電磁閥444、第四電磁閥460連接，液氮?dú)馄?22分別與第四電磁閥450、第四電磁閥468連接。

多個(gè)貯氣瓶526-532用于儲(chǔ)存合成裝置10運(yùn)行過程中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w和乙炔氣體，用作下一步反應(yīng)的原材料，其分別連接有真空傳感器243。

第二試劑瓶524用于裝氣體和離子水，用作多個(gè)第三反應(yīng)釜中生成碳化鋰的反應(yīng)源材料。

需要說(shuō)明的是，多個(gè)第二反應(yīng)釜與多個(gè)第二反應(yīng)釜分別連接有溫度傳感器241。

本發(fā)明實(shí)施例提供的化合物合成裝置40的工作原理是：先將無(wú)機(jī)樣品放入第一反應(yīng)釜102-108，并將金屬鋰放入第二反應(yīng)釜202-208中，安裝好該化合物合成裝置40，第一試劑瓶120中裝入反應(yīng)試劑，打開水、氣、電源等其他準(zhǔn)備步驟后，主控裝置20控制打開除第四電磁閥444、第四電磁閥450、第四電磁閥460、第四電磁閥468以外的所有電磁閥，同時(shí)主控裝置20控制真空裝置30抽真空，然后打開第一電加熱裝置218-224，第二電加熱裝置310-316，使得第二反應(yīng)釜202-208、第三反應(yīng)釜302-308達(dá)到要求溫度并保溫；其次，關(guān)閉所有多個(gè)第一電磁閥、多個(gè)第二電磁閥、多個(gè)第三電磁閥、多個(gè)第四電磁閥、多個(gè)第五電磁閥，并打開第一電磁閥118、第一電磁閥110、第一電磁閥114、第五電磁閥502、第五電磁閥506，制備二氧化碳，再關(guān)閉第一電磁閥118、第一電磁閥110、第一電磁閥114、第五電磁閥502、第五電磁閥506，打開第四電磁閥442、第四電磁閥458、第四電磁閥440、第四電磁閥456、第四電磁閥444、第四電磁閥450、第四電磁閥460、第四電磁閥468，打開拉桿式電磁鐵428-434，將冷杯420-426分別放置于合適位置，去水分，固結(jié)二氧化碳；再者，打開第四電磁閥436、第四電磁閥452，開啟真空裝置30的真空泵32抽真空，進(jìn)行二氧化碳提純；再者，提純結(jié)束后，關(guān)閉第四電磁閥440、第四電磁閥456、第四電磁閥436、第四電磁閥452、第四電磁閥444、第四電磁閥450、第四電磁閥460、第四電磁閥468，關(guān)閉拉桿式電磁鐵428-434，打開第三電加熱裝置412-418數(shù)分鐘后關(guān)閉；打開第二電磁閥250、第二電磁閥262，進(jìn)行碳化鋰合成，打開第五電磁閥510、第二電磁閥248、第二電磁閥260，數(shù)秒后關(guān)閉，將碳化鋰進(jìn)行水解生成乙炔，并用對(duì)二氧化碳提純的方法對(duì)生成的乙炔氣體進(jìn)行提純；關(guān)閉第二電磁閥246、第二電磁閥258，打開第三電磁閥320、第三電磁閥328，進(jìn)行苯合成；由于有機(jī)樣品生成二氧化碳的制備過程非常緩慢，大約為3小時(shí)，因此在無(wú)機(jī)樣品處理完畢后，打開有機(jī)樣品反應(yīng)釜，添加反應(yīng)所需金屬鋰，再通過上述步驟進(jìn)行苯的合成。該化合物合成裝置40也可以有機(jī)樣品與無(wú)機(jī)樣品的處理同時(shí)進(jìn)行，縮短了苯合成的時(shí)間，提高了合成效率。

請(qǐng)參照?qǐng)D9，圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種化合物合成方法的流程圖，應(yīng)用于上述的化合物合成裝置，所述方法包括：

步驟S100：所述苯合成裝置獲取待測(cè)試樣品。

步驟S200：所述碳化物合成裝置將所述待測(cè)試樣品合成碳化物。

步驟S300：所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置將所述碳化物合成碳?xì)浠衔铩?/p>

步驟S400：所述苯合成裝置將所述碳?xì)浠衔锖铣杀健?/p>

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的化合物合成方法的具體工作過程，可以參考前述裝置中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再過多贅述。

綜上所述，本發(fā)明提供一種化合物合成裝置40及方法，通過主控裝置20與合成裝置10的連接，主控裝置20控制合成裝置10進(jìn)行苯的合成，而所述碳化物合成裝置100與所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置200連接，碳化物合成裝置100生成的碳化合物用于在所述氫化合物合成裝置40中合成碳?xì)浠衔铮ㄟ^所述碳?xì)浠衔锖铣裳b置200與所述苯合成裝置300連接，所述苯合成裝置300用于將所述碳?xì)浠衔锖铣伤霰剑涓鱾€(gè)裝置的執(zhí)行由主控裝置20來(lái)控制，極大地縮短了苯的合成時(shí)間，提高了苯合成效率。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。