为了兼顾“耐高压”与“抗干扰”,装置反应单元采用了“金属外管 + 石英内衬”的双密封结构设计。
• 金属外管提供高达6 MPa的耐压能力,保障高压加氢反应的安全;
• 石英内衬则直接接触催化剂与反应气体,隔离了反应体系与不锈钢管壁,极大降低了高温下管壁引发催化副反应和积碳的风险,保护催化剂免受金属污染,确保数据了的真实性。
泊菲莱热催化加氢固定床反应装置构建了全流程的精密温控网络:
• 多段梯度加热:气体预热单元温度可达300℃以上,反应加热炉操作温度可超800℃并支持三段控温,加热区30 cm,恒温区10 cm,确保催化剂床层等温分布。

• 无死角伴热防冷凝:全管线配备约180℃的伴热带;热阱及背压阀均具备独立温控(200℃),背压阀调节范围可达5.5 MPa。

• 高效气液分离:结合高压热分离系统(热阱)与高压冷分离系统(冷阱),实现了轻质组分与重质液相(如长链烷烃、水等)的高效分离,有效防止了管路与阀门冷凝堵塞。
在高温高压且包含H₂、CO气体的实验环境中,安全性是第一要务。该装置配备了完备的上位机软件控制系统,引入了工业级的安全联锁机制:
• 具备超温、超压多级报警功能;
• 热电偶异常实时监测报警;
• 触发危险阈值时,系统能够自动切断气源并泄压,满足了科研人员长时间、高压力的无人值守需求。

热催化加氢固定床反应装置标配4路高精度气体质量流量控制器(用于N₂、H₂、CO₂、CO标定及混合),流场控制高度平稳,为催化剂活性的准确评估提供了保障。

• 费托合成: 合成气转化为液体燃料、高碳醇及石蜡的催化剂长周期评价;
• 碳达峰/碳中和研究: CO₂加氢制甲醇、绿色航空煤油(SAF)以及轻质烯烃;
• 甲烷转化: 甲烷干重整(DRM)、甲烷部分氧化等高温反应;
• 光热协同催化: 可配合相关窗口组件,拓展光热协同催化加氢过程中的原位反应测试。
| 功能点 | 特性 |
|---|---|
| 反应参数 | 使用温度:150 ~ 500℃;使用压力:4 MPa |
| 反应单元 | 3 段温控,控温稳定性 ±2℃,加热区 30 cm,恒温区 10 cm |
| 气体计量单元 | 4 路,质量流量控制器,量程 100 mL/min,控制范围 2 ~ 100%;控制精度 1% F.S |
| 预热单元 | 控温范围 50 ~ 180℃,长期温度 150℃ |
| 后处理单元 | 热肼:60 mL;4 MPa/180℃冷肼:60 mL;4 MPa/25℃ |
| 伴热带 | 温度控制范围:50~200℃,长期最高温度 180℃,最高温度 250℃ |
| 控制单元 | 采用上位机软件控制 MFC 和加热器,可进行气体流量、温度压力监测、控制、记录 |
• 费托合成: 合成气转化为液体燃料、高碳醇及石蜡的催化剂长周期评价;
• 碳达峰/碳中和研究: CO₂加氢制甲醇、绿色航空煤油(SAF)以及轻质烯烃;
• 甲烷转化: 甲烷干重整(DRM)、甲烷部分氧化等高温反应;
• 光热协同催化: 可配合相关窗口组件,拓展光热协同催化加氢过程中的原位反应测试。