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2024-06-30 06:16

气固相流化床催化反应实验装置特点原理及介绍

气固相流化床催化反应实验装置
 在化学实验室中,气固相流化床催化反应实验装置是一个非常重要的工具。它可以帮助研究人员更深入地了解催化反应的本质,从而为实际应用提供有力的支持。本文将详细介绍气固相流化床催化反应实验装置的结构、原理和应用,带你一起探索催化反应的奥秘。
    一、结构特点
    气固相流化床催化反应实验装置主要包括以下几个部分:气体分布系统、固定床层、催化剂层和热交换系统。其中,气体分布系统用于均匀地向固定床层输送气体;固定床层是整个装置的核心部分,通常由颗粒状物质组成,如沸石、活性炭等;催化剂层位于固定床层的上方,用于加速反应过程;热交换系统则用于实现热量的回收和再利用。
    二、工作原理
    在气固相流化床催化反应实验装置中,首先通过气体分布系统将待处理气体送入固定床层。由于颗粒状物质的存在,气体在床层内形成稳定的流化状态,与催化剂发生接触。此时,催化剂表面会吸附一定的反应物,从而加速反应过程。随着反应的进行,床层中的反应物会被逐渐消耗,最终转化为产物。同时,产生的热量也会通过热交换系统传递给外界,实现热量的回收和再利用。
    三、应用领域
    气固相流化床催化反应实验装置在化学工业、环境保护等领域具有广泛的应用前景。例如,在石油化工行业中,可以用于合成氨、乙烯等重要化工产品的生产;在有机废气处理方面,可以用于净化含有有害物质的废气;在能源领域,可以用于煤气化、生物质气化等过程的研究。此外,该装置还可以作为教学实验设备,帮助学生更好地理解催化反应的基本原理和方法。
    总之,气固相流化床催化反应实验装置是一个功能强大的研究工具,为化学领域的发展提供了有力支持。随着科学技术的不断进步,相信它在未来将会发挥出更加重要的作用。

技术指标 说             明
装置功能 1、了解流化床反应器的工作原理及结构。
2、加氢、脱氢、氧化、烃化、芳构化、氨化等有机催化反应。
主要配置 流化床反应器、加热炉、预热器、蠕动泵、质量流量计、压力表、温度传感器、中央处理器、触摸屏、高品质铝合金型材框架。
公用设施 水:装置需冷却水,自带和自来水管相连的接口。
电:电压AC220V,功率4.0KW,标准三相四线制。每个实验室需配置1~2个接地点(安全地及信号地)。
技术参数 1、流化床反应器:稀、浓相段直径:Φ20mm、高350mm,扩大段直径:Φ57mm,长200mm;热电偶套管,Φ3mm,内插Φ1mm热电偶,316L不锈钢材质。催化剂装载量:10-50ml。
2、反应器加热炉:ф300×600mm,开启式,加热功率(三段加热)各1KW,加热形式:碳化硅炉管+金属内衬。内层为保温层,外层为网孔防护层。最高使用温度,900℃。
3、预热器:不锈钢,内径φ10mm,长度250mm,内有防返混及防沟流装置;使用温度:室温-400℃,使用压力:常压。
4、2 路气体管路,气体质量流量控制器控制气体流量,流量规格:300ml/min,N2标定,准确度:±1%F.S。
5、加料罐:体积500ml,材质:石英玻璃,数量1个。
6、液体混合器:50 ml,材质:316L不锈钢,数量1个。
7、产品冷凝器:316L卫生级不锈钢,Φ76×200mm(316L内盘管)。
8、气液分离器:500mL,316L卫生级不锈钢。
9、液体泵:蠕动泵,转速范围0.1~50rpm,流量:0.2-10ml/min,4~20mA远程输出控制,数量1台。
10、不锈钢防震指针压力表0-0.25MPa,数量3个。
11、温度传感器:K热电偶,显示分度0.1℃。
12、管路阀门:316L不锈钢精密卡套管和阀门。
13、节能环保冷凝系统:温度范围-10~20℃,容积5L,控温精度±0.5℃。
14、中央处理器:执行速度0.64μs,内存容量16K,内建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通讯协议;功能:数据处理运算。
15、模拟量模块:高达16位分辨率,总和精度±0.5%,内建RS485通讯模式。
16、温度模块:分辨率0.1℃,精度0.5%,内建RS485通讯模式。
17、采用一体机平板触摸电脑,全程数字化触摸屏控制操作。HMI:投射式触控技术,5000万次触摸点,内存4G,功能:中央处理器数据显示控制。
18、额定电压:220V,总功率:4.0KW。
19、外形尺寸:1500×550×1800mm(长×宽×高),外形为可移动式设计,带刹车轮,高品质铝合金型材框架,无焊接点,安装拆卸方便,水平调节支撑型脚轮。
20、工程化标识:包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套,使学生处于安全的实验操作环境中,学会工程化管路标识认知,培养学生工程化理念。
21、设备报警系统:对设备设置急停按键,同时可以实现终端报警。报警范围包括模拟量,开关量的上下限、阀值等状态进行设置报警。
22、配套测控软件可以实现实验数据实时在线采集显示数据、曲线及设备运行状态等。通过WIFI技术实现终端覆盖。
测控组成 变量 检测机构 显示机构 执行机构
气体流量 气体质量流量控制器 触摸屏 阀控
液体加入量 蠕动泵 触摸屏 转速调节
预热温度 K型热电偶 触摸屏 调压模块
加热炉温度 K型热电偶 触摸屏 调压模块
流化床反应温度 K型热电偶 触摸屏
反应压力 指针式压力表 触摸屏