我們的EMC全自動催化劑評價裝置推出后，因?yàn)閷⑹褂昧藥资甑膫鹘y(tǒng)固定床升級成了臺式全自動智能固定床，備受市場歡迎。有用戶非常好奇，歐世盛并不是做固定床的企業(yè)，為何能把困擾催化領(lǐng)域幾十年的微型智能化的問題這么快地解決了，有啥玄機(jī)？
起因是三年前公司兩位創(chuàng)始人因?yàn)榇筮B化物所采購了不少柱塞泵而去用戶那里交流超低流速問題的時候，在化物所實(shí)驗(yàn)室第一次看到了用來做催化劑研究的大塊頭傳統(tǒng)固定床，設(shè)備上帶著各種復(fù)雜的指針儀表和閥以及又粗又長的反應(yīng)柱管，看起來像是上世紀(jì)的古董。
隨后在和用戶的交流中了解到，催化劑篩選的液體流速需要精準(zhǔn)控制到每分鐘千分之一毫升，而柱塞泵由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)限制只能長周期控制到0.05mL以上，用戶需要重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn)才能取到相對準(zhǔn)確的結(jié)果。當(dāng)兩位創(chuàng)始人問到為何設(shè)備體積這么大這么多儀表的時候，用戶唉聲嘆氣說道，一直想解決設(shè)備小型化問題，可跟所有的固定床企業(yè)都交流過了，沒有實(shí)質(zhì)性突破，而如今再買固定床實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)沒有地方放置了，而且設(shè)備體積大就意味著持液體積大，平衡時間長，VOC排放也很大，環(huán)保壓力很大……
看到傳統(tǒng)固定床的這么多痛點(diǎn)，回到北京兩位創(chuàng)始人又分頭拜訪了中石化、清華大學(xué)等催化實(shí)驗(yàn)室，綜合多位實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家的綜述，總結(jié)出了傳統(tǒng)固定床的7大痛點(diǎn)：
01 體積太大，日常使用最好能放在實(shí)驗(yàn)臺上
02 泵精度不夠
03 反應(yīng)器太長太大，加熱爐太大
04 恒溫段太短，升溫過程漂移
05 氣液分離器太大
06 減壓閥、背壓閥最好能自動控制
07 軟件系統(tǒng)分析在線檢測數(shù)據(jù)不充分不簡潔
以上種種涵蓋了固定床所有核心部件，要解決這幾大痛點(diǎn)無異于固定床的整體升級換代。
由于我們有在制藥行業(yè)應(yīng)用全自動加氫設(shè)備H-FLOW的經(jīng)驗(yàn)，自動背壓閥，減壓閥，在線檢測聯(lián)動分析不是問題，但每分鐘1微升的高壓泵是難點(diǎn)，3mL/20MPa自動氣液分離器也是難點(diǎn)，800℃精準(zhǔn)升溫和恒溫段也不是小問題，柱管變短意味著要解決加熱方式和密封方式的問題。
由于整個設(shè)計涉及到化學(xué)工程、材料學(xué)、流體力學(xué)、反應(yīng)動力學(xué)、微流控、熱管理、自動化、傳感器、工藝、算法等很多方面，多學(xué)科多領(lǐng)域交叉，對歐世盛研發(fā)團(tuán)隊(duì)各個方面技術(shù)人才的要求非常高，可能這也是國內(nèi)外沒有這種設(shè)備的原因吧。但一旦解決了，全國幾萬臺固定床將可能全面升級換代，科學(xué)家們的研發(fā)效率至少提高100倍以上。歐世盛內(nèi)部立即開展了動員大會，一定要為科學(xué)家們提供更好的利器，并將首臺產(chǎn)品出廠日期定為立項(xiàng)后的一年整。
經(jīng)過無數(shù)個不眠之夜，做了無數(shù)次實(shí)驗(yàn)之后，通過熱傳導(dǎo)模擬計算以及流體動力學(xué)模擬優(yōu)化，并借助特定的加熱材料，再加上自研上位機(jī)控制軟件的加持，最終成就了一款全自動的催化劑篩選評價裝置，芳名EMC(Evaluation Machine of Catalyst)。
隨著首套的成功交付，又根據(jù)用戶的需求陸續(xù)推出了雙通道、4通道、8通道、16通道。不同的通道數(shù)量基礎(chǔ)上根據(jù)反應(yīng)類型的不同又延伸出分別適用于氣固/氣液固反應(yīng)的型號。由此衍生出了EMC系列豐富的產(chǎn)品型號，用于滿足不同場景的應(yīng)用需求。
以頗受實(shí)驗(yàn)室歡迎的雙通道評價裝置來闡述，其包含EMC-2(氣液固)/EMC-G2(氣固)兩個型號，氣固/氣液固反應(yīng)均可實(shí)現(xiàn)，尺寸(深×寬×高)500×900×610/600×900×800(mm)，占地面積小。高壓注射泵壓力控制精度小于0.1Mpa，最小流量精度可達(dá)到0.001mL/min(氣液固型)，反應(yīng)柱管18cm，恒溫段12.8cm、無需密封圈使用硬連接(氣液固型)，后端接3mL高壓自動氣液分離器(氣液固型)，無需等待降溫，旋擰15°一鍵插拔石英反應(yīng)柱管(氣固型)，還可以與自動樣品采集器聯(lián)用實(shí)現(xiàn)樣品定時定量在線采集(氣液固型)，與在線液相色譜聯(lián)用實(shí)現(xiàn)樣品在線過程檢測。設(shè)備全流程自動控制，無需人為干預(yù)操作過程，前端搭載有全自動減壓閥，后端搭載有全自動背壓閥，二者配合完成反應(yīng)體系升降壓全過程。操作者只需要在軟件上動動手指設(shè)定好流速、溫度、壓力，機(jī)器即可開始工作，還可以用手機(jī)遠(yuǎn)程觀察工作狀況。這款小型化、智能化、全自動、低VOC排放的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了化工行業(yè)面臨的“綠色化、智能化”的要求，廣泛適用于涉及催化劑研發(fā)、篩選、評價的科研院所和企業(yè)用戶。
從應(yīng)用角度來考量，原本用固定床反應(yīng)器或釜式反應(yīng)器等傳統(tǒng)反應(yīng)器來做催化劑研究的領(lǐng)域存在著大量的EMC催化劑評價裝置的應(yīng)用場景，所以這個產(chǎn)品對存量的釜式反應(yīng)器或固定床評價裝置有很大的替代潛力，用戶也是基本上重疊的，包括石油化工、基礎(chǔ)化工、化學(xué)制藥等等，對于這部分用戶的覆蓋和相關(guān)應(yīng)用我們的銷售和應(yīng)用工程師已是駕輕就熟。
而對于新技術(shù)、新領(lǐng)域、新產(chǎn)業(yè)衍生出來的新需求，有著更廣袤的應(yīng)用場景可以探索，比如：氫能源領(lǐng)域電解水制氫環(huán)節(jié)基于納米金剛石構(gòu)建新型催化劑的篩選研究；大氣治理領(lǐng)域氣體Voc催化降解評價研究；汽車尾氣凈化領(lǐng)域三元催化劑基于活性組分、載體、涂層的研究；環(huán)保領(lǐng)域工業(yè)廢氣處理涉及的分子篩催化劑研究；氫燃料電池國產(chǎn)化進(jìn)程中低鉑或非鉑催化劑的研究；CO?資源化利用領(lǐng)域，用于CO?電催化還原的單原子催化劑的評價；納米新材料合成領(lǐng)域以及鋰電池領(lǐng)域，單原子催化劑(SACs)的研究；生物質(zhì)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域固體酸催化劑的研究；有機(jī)合成中催化雙鍵異構(gòu)化、氫化、胺化、脫氫環(huán)二聚、醛醇加成等特定化學(xué)反應(yīng)的固體堿催化劑的研究……從而帶來令人興奮的新增市場。
于用戶有價值，于企業(yè)有效益，于傳統(tǒng)需求可替代，于新興需求可持續(xù)，如此的產(chǎn)品才是有生命力的產(chǎn)品。我們?nèi)諒?fù)一日做的事就是不知疲倦地翻越每一個山丘，白了頭，也無悔。這也是歐世盛矢志不渝的追求。
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