并联式极端环境模拟流动反应系统 所属技术领域
本发明涉及一种并联式极端环境模拟流动反应系统。
背景技术
近年来，有关深部生物圈和深海微生物在地球表层系统中的作用等研究越来越受到重视，科学家们已经认识到深部生物圈和深海微生物对全球碳循环和其它生命元素的地球化学循环以及海底成矿过程(如多金属结核矿床、富钴结壳矿床、热液多金属硫化物矿床、天然气水合物矿床和磷钙石矿床等的成矿过程)中起着重要作用；在分子水平上研究深海微生物及其与环境关系的分子生物地球化学研究正逐渐成为国际上一个富有活力的新型交叉学科研究方向，但目前相应的研究设备尚未出现。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种并联式极端环境流动反应系统，用于研究深部生物圈和深海微生物在地球表层系统中的作用。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括：水箱，恒流泵，3个以上分别由三个截止阀、节流阀、反应釜、比例溢流阀、取样器组成的并联反应部件，废液瓶。恒流泵的输入口接水箱，恒流泵的输出口分别经各自反应部件的第一截止阀、节流阀接反应釜的输入口，反应釜地输出口经比例溢流阀、取样器接废液瓶，反应釜的进气进液口经第二截止阀接加气加液装置，反应釜上接有温度传感器，在反应釜的排气口接有第三截止阀。
所说的并联反应部件为3～6个。水箱还经第四截止阀与采样器连接。
模拟不同的高温高压贫营养等极端环境，进行不同工况下的对比试验。压力、温度、流速和组份均可调，在多个反应釜内可以放置不同的固体物和溶液，可以造成不同的流速，可以造成不同的成份与浓度，也可以造成不同的压力和温度并进行稳定控制。
本发明具有的有益的效果是：
1.系统最高压力可达60Mpa，温度范围为室温~400℃，连续可调，自动控制；
2.同时对同一原始样品在不同环境条件之下反应的结果进行采样和研究；
3.整个液路为多个反应釜并联式开式流动体系，不同于传统的单个且闭式不流动状态。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图是并联式极端环境流动反应系统结构原理示意图。
图中：1.水箱，2.恒流泵，3.第一截止阀，4.节流阀，5.反应釜，6.第三截止阀，7.比例溢流阀，8.取样器，9.加气加液装置，10.采样器，11.第二截止阀，12.第四截止阀，13.废液瓶。
【具体实施方式】
如附图所示，本发明包括：水箱1，恒流泵2，3个以上分别由三个截止阀3、11、6、节流阀4、反应釜5、比例溢流阀7、取样器8组成的并联反应部件，废液瓶13。恒流泵2的输入口接水箱1，恒流泵2的输出口分别经各自反应部件的第一截止阀3、节流阀4接反应釜5的输入口，反应釜5的输出口经比例溢流阀7、取样器8接废液瓶13，反应釜5的进气进液口经第二截止阀11接加气加液装置9，反应釜5上接有温度传感器，在反应釜5的排气口接有第三截止阀6。
所说的并联反应部件为3～6个。水箱1还经第四截止阀12与采样器10连接。
本发明的工作过程：
本发明由多组并联的反应部件组成，每组部件由各元件通过毛细管连接而成，结构关系为：恒流泵2从水箱1中吸入样品溶液，并经过第一截止阀3和节流阀4将样品输送到反应釜5中进行反应或培养。反应釜5的出口与比例溢流阀7相连，由比例溢流阀7对反应釜5内的压力实现自动控制。比例溢流阀7的出口连接取样器8，可以获得反应后的样品，对其进行分析和研究。多余的样品由取样器8的出口流回废液瓶13。水箱里的样品也可以由采样器9经第四截止阀12直接供给。
试验目的：在几个并联的反应釜内模拟不同的极端环境(温度、压力、pH值、固体反应物、溶液化学等)，压力、温度和溶液中化学、pH、氧化还原条件等均可调，并能添加生物营养成分或在不卸压的情况下将采样筒内的水样注入培养釜，实现采样—培养—研究全程保真，从而可以对同一原始样品在不同环境条件之下反应的结果进行采样、对比和研究。
工作过程：首先由恒流泵2将样品较大流量地输送至各个反应釜5，然后对各个釜进行加气或加压，此时恒流泵只起保压作用，流量很小，比例溢流阀7控制釜内压力，并用于取样。如果需要添加一些养料等成份，可以由加气加液装置完成。需要样品检测时可以加大泵的流量，从溢流阀出口处获取样本。当需要将采样器内的水样注入反应釜时，只要将相关的截止阀开或关，就可以使新鲜的水样在保压保温状态下注入反应釜。但必须先将管路中的压力和温度调整到与采样器内的水压和温度相同的值。对采样器和反应釜可采用市售的，没有特殊要求，可以根据压力和容积要求进行选用。