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催化反应系统catalytic reaction system

PLR-RT系列催化反应评价装置

产品中心:催化反应系统品牌:泊菲莱浏览量:99
PLR-RT系列催化反应评价装置为系统研究催化反应提供了平台,精准的温度和压力控制体系能保证每次反应的重复性,实时的压力和温度监控能更好的还原化工反应过程,满足常规气固相催化反应的需求。
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化学反应主要是通过加热的方式活化反应物,为反应体系提供跨越热力学能垒的能量,促使反应物向产物的转化。在反应过程中,引入合适的催化剂,可以将反应物分子吸附活化,改变化学反应路径、从而降低反应活化能使反应容易进行。

在典型的催化反应体系中,催化剂起到降低反应活化能,使反应更容易发生的作用。

从反应动力学角度考虑,高温可以活化反应物,使反应速率提高,但从热力学平衡角度考虑,高温不利于合成氨反应等放热反应,反应温度升高会导致平衡向反应物移动,从而造成产率降低,此外,过高的温度也可能造成催化剂板结,进而降低催化活性,影响反应速率。

高压可以加快分子间的相互碰撞,提高反应速率,也可以使反应平衡向气体分子减少的方向移动,还可以加速气体的液化,使得有液体产物生成的反应产率更高。因此针对特定的反应,寻找合适的催化剂,通过改变反应温度和压力,可以调控反应的活性、选择性及产率,为工业级合成提供理论指导,这也是催化技术领域的研究重心。

泊菲莱科技推出PLR-RT系列催化反应评价装置为系统研究催化反应提供了平台,精准的温度和压力控制体系能保证每次反应的重复性,实时的压力和温度监控能更好的还原化工反应过程,满足常规气固相催化反应的需求。

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应用领域

▲特别适用   ●较为适用  ○可以使用

▲ 催化剂材料气氛烧结

▲ 催化剂材料的活性评价

▲ 气固相催化反应

适用的反应类型

▲ 甲烷重整制氢

▲ 二氧化碳还原

▲ 甲烷/二氧化碳重整

▲ 甲烷偶联

▲ 水煤气合成

▲ 乙烷脱氢

▲ 费托合成

▲ 合成氨

关键特征

高精度的流量控制方式,保证气体流速恒定

PLR-RT系列催化反应评价装置设置了四路气体流路,三路反应气流路和路清洗吹扫气。每一路气体均可进行精准控制,相较于其它流量控制模式如浮子流量计、减压阀等,流量控制精度高达±1% F.S.,可有效保证每一次实验的重复性和不同设备之间的可复制性。

流量计量程有200/500/1000 mL三档可供选择,满足不同反应体量的需求。

清洗吹扫气可在每次实验开始前和结束后对整个反应流路进行吹扫,轻松解决两次实验间交叉污染问题,提高反应器和管路的使用寿命

多级温度管理系统,实现温度的精准调控

PLR-RT系列催化反应评价装置在核心反应系统前后分别设立了气体预热系统冷凝分离系统,保证反应温度的精准调控的同时减少高温对气体测量准确性的影响。

气体预热系统将反应原料气在进入反应器前快速加热到接近反应条件所需的温度,可有效缩短反应准备时间。为减少气体传输过程中的热损失,在气体预热系统传出的反应原料气在传输至反应器过程中,增设管道伴热结构,保证反应原料气进入到反应器的温度。气体预热系统使得反应原料气以较高的温度进入反应室,保证反应原料气进入反应器和通过炉芯时能迅速达到设定反应温度,减小反应系统的负担也保证反应温度的准确性。

反应系统最大加热功率高达1.3 kW,可以在短时间内快速将反应原料气加热到反应条件所需温度。炉身采用碳化硅高温材料,炉壳和炉膛之间填充保温材料,减少反应炉向外辐射的热损失,提高热能利用效率。

预热系统和反应系统设置16段程序升温控温模式,实现一次实验即可确定反应起始温度,并研究不同反应温度下的反应速率及转化率,让每一份热能都能用得恰到好处。

为避免反应系统中输出的高温物质对色谱或质谱等末端检测装置造成损害,同时降低高温对气体测量准确性的影响,PLR-RT系列催化反应评价装置在反应系统与末端检测装置之间增设冷凝分离系统。

冷凝分离系统可对从反应系统中输出的气体进行快速降温,并将液体反应物或产物进行冷凝分离,有效减小高温以及液体物质对后续检测装置、背压阀等元件的损害,提高气体检测的准确性。

四个功能模块,实现液体的定量反应及分离

为了使液体反应物也能参与反应,PLR-RT系列催化反应评价装置设计了液体输送-汽化-管道伴热-冷凝分离四个功能模块。

液体输送系统采用高精度高压液体柱塞泵,保证高压下进入预热室的液体速率可以长时间维持在0.001-10 mL/min之间的任意值。

液体预热室采用特殊汽化器结构设计,有效避免出现因汽化装置体积庞大、汽化后气体输出不稳定和无法实时汽化等问题,保证输出稳定的液体汽化混合气。

管道伴热结构可有效避免液体在进入反应室前出现冷凝现象。

反应后的冷凝分离系统能够将未反应的液体原料和反应生成的液体产物迅速冷凝至分离器中进行收集,用于后续反应过程分析。

配置灵活多样,体验定制级服务

PLR-RT系列催化反应评价装置从反应器、反应温度及反应压力条件等多个维度设置了不同的配置,可满足不同反应速率和反应条件的催化反应的需求。

反应器可以选择竖式炉和卧式炉两种类型。

针对不同反应温度和压力条件,有多种规格: 

  • 高温版:反应炉内最高温度1050℃,最高表压3 MPa 

  • 标准版:850℃,6 MPa 

  • 高压版:650℃,10 MPa 

  • 定制版:650、850、1050可选,3、6、10可选 

如果上述配置仍不能满足反应需求,泊菲莱科技也提供装置的定制化服务,打造最合适的催化反应装置。

二级报警功能,为实验安全保驾护航

PLR-RT系列催化反应评价装置在硬件程序控制和软件上设计了对温度压力实行过限的双重保护机制,让光热反应进行得更安全放心。

如在实验过程中出现泄漏、功能失控或压力过限等安全问题时,系统自动启动连锁保护。

温度为两级报警,温度高于第一设定值时声光报警,高于第二设定值时自动停止加热。

压力高于设定值时声光报警并进行停止进料。

取样形式多样,可在线分析气体产物

PLR-RT系列催化反应评价装置单独设有气相配气口,适用于气体标定使用。 

装置设计多种取样形式,如气体在线进/取样、气体间歇取样和液体取样等,可同时配套前级减压装置、后级检测装置(质谱仪、气相色谱仪等),实现反应过程在线检测及反应产物的全检测。

管式气固相反应评测系统性能参数表

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注:有关装置物料流率及催化剂装填量以具体反应器适配为准,详细见反应器规格选型表。

  • 催化剂材料气氛烧结
  • 催化剂材料的活性评价
  • 气固相催化反应
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