一种多功能催化剂评价装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多功能催化剂评价装置，包括气体配比单元、流化床反应单元和固定床反应及产物收集单元，可用来实现对SCR脱硝模拟、F‑T合成及催化裂解反应等催化剂的评价。本实用新型专利技术由五路气路组成，每路气路由独立的质量流量控制器计量并控制流量，由独立的稳压阀进行稳压。各路气体经过混合预热至反应温度。液相水经过计量泵计量后进入汽化器汽化。反应器采用五段隔热电加热炉，并由对应的智能温度控制器控制温度，确保反应温度恒定。后端冷凝器、气液分离器、收集罐对液相产物进行收集。本实用新型专利技术的优点是通过工业中成熟的工艺技术，模拟高硫、高水气氛环境的工况条件，实现多种催化剂评价。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能催化剂评价装置
本技术涉及一种多功能催化剂评价装置，用于为多种催化剂反应提供需要条件。
技术介绍
随着化工行业的快速发展，科技创新已经成为企业发展之魂，如何在行业内能够占有一席之地，如何高效、快速利用催化剂解决现实问题，催化剂评价是该行业研究中的重要环节。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种多功能催化剂评价装置，用于为多种催化剂反应提供需要条件。本技术采用如下技术方案来实现的：一种多功能催化剂评价装置，包括气体配比单元、流化床反应单元和固定床反应及产物收集单元；其中，气体配比单元包括气体吹扫部分、五路气路和气体混合部分；其中，气体吹扫部分包括第一压差反吹装置、第二压差反吹装置和第三压差反吹装置，用于对五路气路的每一路气路进行吹扫；五路气路中，每一路气路均包括气源控制部分和气体配比部分；第一路气路的入口分别连通有二氧化碳气瓶和一氧化氮气瓶，第一路气路的管道上设置有第一质量流量计；第二路气路的入口连通有二氧化硫气瓶，第二路气路的管道上设置有第二质量流量计；第三路气路的入口连通有氨气气瓶，第三路气路的管道上设置有第三质量流量计；第四路气路的入口分别连通有氧气气瓶和一氧化碳气瓶，第四路气路的管道上设置有第四质量流量计；第五路气路的入口分别连通有氮气气瓶和氢气气瓶，第五路气路的管道上设置有第五质量流量计；气体混合部分包括气态混合罐，五路气路的出口均连通至气态混合罐的入口；流化床反应单元包括加料单元、流化床反应单元、汽化单元和流化调节单元；其中，加料单元包括加料罐；流化床反应单元包括流化床反应器；汽化单元包括水罐、计量泵、第一汽化预热器和第二汽化预热器；流化调节单元包括第四压差反吹装置、第五压差反吹装置、第六压差反吹装置、第二压力传感器和第一压力传感器；汽化单元中的计量泵用于将水罐中水加压，并依次经第一汽化预热器和第二汽化预热器加热成气态进入流化床反应器；加料罐与流化床反应器的顶部相连通；第四压差反吹装置、第五压差反吹装置和第六压差反吹装置自上而下与流化床反应器的侧壁相连通，第二压力传感器设置在第四压差反吹装置与第六压差反吹装置之间，第一压力传感器设置在第五压差反吹装置与第六压差反吹装置之间；固定床反应及产物收集单元包括固定床反应器、冷凝器、第一高压分离罐、第二高压分离罐、压力控制阀、尾气流量计和焚烧炉；其中，固定床反应器尾部连接冷凝器，用于对产生的气体进行冷却，冷却后的产物进入第一高压分离罐，经第一次高压分离后进去第二高压分离罐，在第一高压分离罐顶部连接排气管道，在排气管道上依次安装有尾气流量计和焚烧炉；第一路气路的出口还与加料罐的进气口连通，气态混合罐的出口与固定床反应器的入口连通，流化床反应器的顶部还连接冷凝器。本技术进一步的改进在于，第一路气路的入口处设置有第一过滤器，出口处设置有第一单向阀；第二路气路的入口处设置有第二过滤器，出口处设置有第二单向阀；第三路气路的入口处设置有第三过滤器，出口处设置有第三单向阀；第四路气路的入口处设置有第四过滤器，出口处设置有第四单向阀；第五路气路的入口处设置有第五过滤器，出口处设置有第五单向阀。本技术进一步的改进在于，气体吹扫部分中的第一压差反吹装置出口处、第二压差反吹装置出口处和第三压差反吹装置出口处均设置有球阀，气态混合罐的入口处和出口处均设置有球阀；五路气路中，每一路气路的管道上均设置有若干个球阀和压力控制阀。本技术进一步的改进在于，加料单元还包括设置在加料罐上的压力表和三个控制球阀，反应物料或催化剂由加料罐顶部控制球阀控制进入，通过加压打入流化床反应器内部。本技术进一步的改进在于，化床反应单元还包括设置在流化床反应器上的压力表和控制阀；流化床反应器的顶端安装有反应器过滤器，用于避免未及时反应的细致物料流出管道造成堵塞；流化床反应器的周向上还包裹有加热套。本技术进一步的改进在于，汽化单元还包括过滤器和安全阀，过滤器设置在水罐与计量泵之间的管道上，安全阀与计量泵并联设置；连通水罐、计量泵及第一汽化预热器的管道上设置有压力表、单向阀和若干手动控制阀和控制球阀；第一汽化预热器和第二汽化预热器之间的管道上还设置有旁路，该旁路上设置有引气球阀，用于接入其他气体作为动力源进行气化。本技术进一步的改进在于，固定床反应器能够填充多种固定床催化剂，并通过三段式自动控温的加热器，用于为反应提供所需的温度条件；固定床反应器顶部设置有进气口、安全阀和压力表，该进气口通过球阀控制；第一高压分离罐顶部设置有压力表，用于检测第一高压分离罐内部压力；第一高压分离罐底部管道上设置有两个球阀，用于截断第一高压分离罐和第二高压分离罐联系，使其单独工作。本技术进一步的改进在于，固定床反应器和冷凝器中间管道连接有四通阀，该四通阀各自连接有一个球阀，冷凝器采用制冷系统，最大制冷温度-15℃。本技术进一步的改进在于，第二高压分离罐外部设置有磁性液位计，用于监测第二高压分离罐内水的液位，并通过球阀控制第二高压分离罐内液体产物的液位；第二高压分离罐底部设置有球阀，用于排出产物液体。本技术进一步的改进在于，压力控制阀用于控制反应器压力，其前后均设置有对其起到保护作用的手动控制阀；压力控制阀上设置有旁路，并通过球阀和手动控制阀控制通断用以及时泄压；尾气流量计上设置有尾气采样口，并通过两个手动控制阀配合使用。本技术具有如下的有益效果：本技术通过前端的气体按比例混合模拟需求烟气，进而在反应器中进行催化反应，通过对反应后气体的分析，以实现对催化剂的评价，判断催化剂效能。本技术分为三大单元：气体配比单元、多功能流化床反应单元、多功能固定床反应单元。所述气体配比单元分为五路，每路气体连接气源、吹扫管路、质量流量计，逐步进行吹扫清理、气源供给和气体的精确配送。五路气体分别为：二氧化碳和一氧化氮、二氧化硫、氨气、氧气和一氧化碳、氮气和氢气，每路气体共用一套管路和质量流量计，根据不同需求也可按此思路增加气源类型。上述五路气体均按气体性质分组，缩小差异，以便质量流量计精确控制。多功能流化床反应单元将物料和催化剂通过加料罐加入反应器，流化动力气体可以由计量泵通入水经过气化后提供，也可通过管路经引气球阀通入其他气体作为流化动力或反应气体；流化床反应器由流化段和沉降段组成，物料和催化剂进入沉降段后会贴壁降落至流化段继续流化，反应器底部设置过滤器，防止细质颗粒堵塞后端管路；流化床反应器通过压力、温度传感器有五段压力监测、五段温度监测，通过对加热装置及压力控制单元的控制，使由加料单元进入的反应物及流化气体在一定条件下高效接触，反应生成物通过控制球阀控制进入下一处理阶段。所述多功能固定床反应单元将固定床反应的产物或其他来源的气液相产物经过冷凝器处理后进入高压分离系统，在背压阀控制压力后通过尾气流量计计量和焚烧将气体排出，液体由高压分离系统排出。进一步，各气路前端设计管路和阀门连接氮气，在运行前打开吹扫球阀，调节减压阀至吹扫压力一般正压就可以，打开各管路吹扫阀门和后端旁路进行气体置换，排除杂质气体影响。各路气体同一时间只允许一种气体通过，在打开气体阀门后首先进入过滤器，排除气体杂质影响。上述各路气体使用减压阀达到所需输出压力后，进入气体质量流量计，质量流量计前后各设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能催化剂评价装置，其特征在于，包括气体配比单元、流化床反应单元和固定床反应及产物收集单元；其中，气体配比单元包括气体吹扫部分、五路气路和气体混合部分；其中，气体吹扫部分包括第一压差反吹装置(125)、第二压差反吹装置(126)和第三压差反吹装置(127)，用于对五路气路的每一路气路进行吹扫；五路气路中，每一路气路均包括气源控制部分和气体配比部分；第一路气路的入口分别连通有二氧化碳气瓶(101)和一氧化氮气瓶(102)，第一路气路的管道上设置有第一质量流量计(111)；第二路气路的入口连通有二氧化硫气瓶(103)，第二路气路的管道上设置有第二质量流量计(114)；第三路气路的入口连通有氨气气瓶(104)，第三路气路的管道上设置有第三质量流量计(117)；第四路气路的入口分别连通有氧气气瓶(105)和一氧化碳气瓶(106)，第四路气路的管道上设置有第四质量流量计(120)；第五路气路的入口分别连通有氮气气瓶(107)和氢气气瓶(108)，第五路气路的管道上设置有第五质量流量计(123)；气体混合部分包括气态混合罐(109)，五路气路的出口均连通至气态混合罐(109)的入口；流化床反应单元包括加料单元、流化床反应单元、汽化单元和流化调节单元；其中，加料单元包括加料罐(223)；流化床反应单元包括流化床反应器(203)；汽化单元包括水罐(201)、计量泵(202)、第一汽化预热器(211)和第二汽化预热器(213)；流化调节单元包括第四压差反吹装置(218)、第五压差反吹装置(217)、第六压差反吹装置(216)、第二压力传感器(215)和第一压力传感器(214)；汽化单元中的计量泵(202)用于将水罐(201)中水加压，并依次经第一汽化预热器(211)和第二汽化预热器(213)加热成气态进入流化床反应器(203)；加料罐(223)与流化床反应器(203)的顶部相连通；第四压差反吹装置(218)、第五压差反吹装置(217)和第六压差反吹装置(216)自上而下与流化床反应器(203)的侧壁相连通，第二压力传感器(215)设置在第四压差反吹装置(218)与第六压差反吹装置(216)之间，第一压力传感器(214)设置在第五压差反吹装置(217)与第六压差反吹装置(216)之间；固定床反应及产物收集单元包括固定床反应器(301)、冷凝器(302)、第一高压分离罐(303)、第二高压分离罐(304)、压力控制阀(305)、尾气流量计(306)和焚烧炉(307)；其中，固定床反应器(301)尾部连接冷凝器(302)，用于对产生的气体进行冷却，冷却后的产物进入第一高压分离罐(303)，经第一次高压分离后进去第二高压分离罐(304)，在第一高压分离罐(303)顶部连接排气管道，在排气管道上依次安装有尾气流量计(306)和焚烧炉(307)；第一路气路的出口还与加料罐(223)的进气口连通，气态混合罐(109)的出口与固定床反应器(301)的入口连通，流化床反应器(203)的顶部还连接冷凝器(302)。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能催化剂评价装置，其特征在于，包括气体配比单元、流化床反应单元和固定床反应及产物收集单元；其中，气体配比单元包括气体吹扫部分、五路气路和气体混合部分；其中，气体吹扫部分包括第一压差反吹装置(125)、第二压差反吹装置(126)和第三压差反吹装置(127)，用于对五路气路的每一路气路进行吹扫；五路气路中，每一路气路均包括气源控制部分和气体配比部分；第一路气路的入口分别连通有二氧化碳气瓶(101)和一氧化氮气瓶(102)，第一路气路的管道上设置有第一质量流量计(111)；第二路气路的入口连通有二氧化硫气瓶(103)，第二路气路的管道上设置有第二质量流量计(114)；第三路气路的入口连通有氨气气瓶(104)，第三路气路的管道上设置有第三质量流量计(117)；第四路气路的入口分别连通有氧气气瓶(105)和一氧化碳气瓶(106)，第四路气路的管道上设置有第四质量流量计(120)；第五路气路的入口分别连通有氮气气瓶(107)和氢气气瓶(108)，第五路气路的管道上设置有第五质量流量计(123)；气体混合部分包括气态混合罐(109)，五路气路的出口均连通至气态混合罐(109)的入口；流化床反应单元包括加料单元、流化床反应单元、汽化单元和流化调节单元；其中，加料单元包括加料罐(223)；流化床反应单元包括流化床反应器(203)；汽化单元包括水罐(201)、计量泵(202)、第一汽化预热器(211)和第二汽化预热器(213)；流化调节单元包括第四压差反吹装置(218)、第五压差反吹装置(217)、第六压差反吹装置(216)、第二压力传感器(215)和第一压力传感器(214)；汽化单元中的计量泵(202)用于将水罐(201)中水加压，并依次经第一汽化预热器(211)和第二汽化预热器(213)加热成气态进入流化床反应器(203)；加料罐(223)与流化床反应器(203)的顶部相连通；第四压差反吹装置(218)、第五压差反吹装置(217)和第六压差反吹装置(216)自上而下与流化床反应器(203)的侧壁相连通，第二压力传感器(215)设置在第四压差反吹装置(218)与第六压差反吹装置(216)之间，第一压力传感器(214)设置在第五压差反吹装置(217)与第六压差反吹装置(216)之间；固定床反应及产物收集单元包括固定床反应器(301)、冷凝器(302)、第一高压分离罐(303)、第二高压分离罐(304)、压力控制阀(305)、尾气流量计(306)和焚烧炉(307)；其中，固定床反应器(301)尾部连接冷凝器(302)，用于对产生的气体进行冷却，冷却后的产物进入第一高压分离罐(303)，经第一次高压分离后进去第二高压分离罐(304)，在第一高压分离罐(303)顶部连接排气管道，在排气管道上依次安装有尾气流量计(306)和焚烧炉(307)；第一路气路的出口还与加料罐(223)的进气口连通，气态混合罐(109)的出口与固定床反应器(301)的入口连通，流化床反应器(203)的顶部还连接冷凝器(302)。2.根据权利要求1所述的一种多功能催化剂评价装置，其特征在于，第一路气路的入口处设置有第一过滤器(110)，出口处设置有第一单向阀(112)；第二路气路的入口处设置有第二过滤器(113)，出口处设置有第二单向阀(115)；第三路气路...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋华，
申请(专利权)人：西安华大骄阳绿色科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61