一种催化反应在线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催化反应在线评价装置，包括进料系统、反应系统、温度监测系统和尾气收集管；进料系统由不锈钢管和连接在不锈钢管上的一个或若干个进气管组成；反应系统由不锈钢混合气槽、催化槽和位于催化槽内的催化剂组成，催化槽的出口端连有尾气收集管；温度监测系统由设置在催化槽上的若干根热电偶线和温度记录仪组成；通过在催化槽上设置多个温度监控点，可在线监测催化槽内的多个位置的催化反应情况；当催化反应原料都为气体或气体与液体都有的情况下，本实用新型专利技术中的评价装置皆可适用，可广泛的用于实验室制备催化剂的活性评价和筛选。

An On-line Evaluation Device for Catalytic Reaction

【技术实现步骤摘要】
一种催化反应在线评价装置
本技术属于一种催化剂评价装置
，具体涉及一种适用于多种形态原料的催化反应在线评价装置。
技术介绍
催化剂是实现化工生产的必要化学物质，具有促进化学反应、提高产物的转化率、省时高效等优点，衡量一种催化剂的质量和效率，主要是对催化剂的性能、选择性和寿命这三项综合指标进行评价，了解催化剂性能对化工生产和催化剂制备具有重要的意义；催化剂评价装置主要用于研究催化剂的性能，评价催化剂的装置不但可以对催化剂成品进行质量监控，小试结果还可以及时指导生产，而且对于催化剂设计开发也有重要作用。专利104483442A公开了一种乙炔氢氯化反应催化剂的评价装置及方法，由反应气钢瓶、调节阀、流量计、气体混合器、气体干燥器、反应器、加热及温控组件、检测器、尾气吸收器组成；氯化氢反应气钢瓶、乙炔反应气钢瓶、氮气辅助气钢瓶分别与反应器连通；反应器下部分别与检测器、尾气吸收器连通，反应器壳体连接有加热与温控组件，反应器为二段式，上段为气体预热区，下段为催化反应区；评价步骤为氮气干燥催化剂、氯化氢气体活化催化剂、通入氯化氢、乙炔气体反应并检测、评价；该技术方案可实现方便快速、高效、精确地对催化剂反应活性、稳定性、选择性、寿命等性能进行评价，但其适用于原料为气体的催化反应的评价，不适用于原料为气体和液体时的催化反应评价。专利208161562U公开了一种小型催化剂评价反应装置，包括釜体和设置于釜体顶部的釜盖,围绕釜体外部设置有加热壳体；加热壳体的外径大于釜体的外径以使加热壳体与釜体之间形成一个加热空间，该加热空间内设置有加热管和温度传感器；该技术方案具有轻便小巧、省时高效、结构简单、节约能耗的优点，能够广泛的用于实验室制备催化剂的活性评价和筛选；但其适用于原料为气体和液体的催化反应的评价，不适用于原料为皆为气体时的催化反应评价。因此，研制一种适用于原料都为气体或原料为气体和液体皆有的催化反应评价装置是本领域技术人员需要解决的技术问题之一。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本技术提供一种催化反应在线评价装置，通过在催化槽上设置多个温度监控点，可在线监测催化槽内的多个位置的催化反应情况；当催化反应原料都为气体或气体与液体都有的情况下，本技术中的评价装置皆可适用，可广泛的用于实验室制备催化剂的活性评价和筛选。本技术所采用的技术方案如下：一种催化反应在线评价装置，包括进料系统、反应系统、温度监测系统和尾气收集管；进料系统由不锈钢管和连接在不锈钢管上的一个或若干个进气管组成；反应系统由不锈钢混合气槽、催化槽和位于催化槽内的催化剂组成，催化槽的出口端连有尾气收集管，进口端连有不锈钢混合气槽，不锈钢混合气槽与不锈钢管管路连接；温度监测系统由设置在催化槽上的若干根热电偶线和温度记录仪组成，热电偶线的一端锁死在不锈钢小管内并伸至催化槽内与不锈钢小管同一水平面的中心处，热电偶线另一端连接在温度记录仪上。优选地，尾气收集管和不锈钢混合气槽与催化槽可拆卸地螺纹连接。优选地，进气管上设置有流量调节阀Ⅰ。优选地，还包括一液体原料槽，不锈钢管的出口端连有管路A，管路A伸至液体原料槽的液面下方，液体原料槽上还连有管路B，管路B的一端设置在体原料槽的液面上方，另一端与不锈钢混合气槽连接。更优选地，管路B与不锈钢混合气槽之间设置有流量调节阀Ⅱ。优选地，管路A的位于液体原料槽的一端设置有气泡石。与现有技术相比，本技术具有以下技术优势：（1）本技术通过在催化槽上设置若干个温度监测点，并显示在与其连接的温控仪上，由此在线监测催化槽内的催化反应情况，可在催化剂种类、催化槽的横向截面等因素相同的前提下，得出催化槽的最佳反应长度，节约成本，避免资源的浪费，且多个温度监测点的设置，使得评价结果更准确，方便了催化反应中的催化剂的筛选；（2）本技术中的装置适用性强，操作简单；当催化反应原料都为气体或气体与液体都有的情况下，本技术中的评价装置皆可使用，以氮气与氢气反应合成氨气为例，通过在不锈钢管上连接两个进气管，进入催化槽反应，通过监控催化槽内的温度和尾气的成分，便可完成催化剂的评价；以反应原料为空气和甲醇液体为例，只需在不锈钢管和不锈钢混合气槽之间添加一个液体原料槽，空气与挥发后的甲醇进入催化槽反应，通过监控催化槽内的温度和尾气的成分，便可完成催化剂的评价；（3）本技术中的各个部件之间采用可拆卸式连接，以便清洗装置反应区和更换、添加、维修装置部件；本技术中的评价装置能连续稳定的运行，可准确的评价出催化剂的消耗和寿命；且整个装置具有轻便小巧、省时高效、结构简单、节约能耗的优点，可广泛的用于实验室制备催化剂的活性评价和筛选。附图说明图1为本技术中实施例一的结构示意图图2为本技术中实施例二的结构示意图其中：1、尾气收集管2、不锈钢管3、液体原料槽4、进气管A5、进气管B6、进气管C7、催化槽8、不锈钢混合气槽9、管路A10、流量调节阀Ⅱ11、流量调节阀Ⅰ12、热电偶线13、温度记录仪14、气泡石15、钢丝球16、管路B17、螺母18、不锈钢小管。具体实施方式现结合具体实施例和附图对本技术做进一步说明。实施例1本实施例以甲醇、氮气、氧气和氢气为催化反应的原料，来评价催化剂的性能。如图1所示，本技术公开了一种催化反应在线评价装置，包括进料系统、反应系统、温度监测系统和尾气收集管1；反应系统由不锈钢混合气槽8、催化槽7和位于催化槽7内的催化剂（图中未标出）组成，催化槽7的出口端连有尾气收集管1，进口端连有不锈钢混合气槽8，出口端和进口端处塞有钢丝球15以防止催化剂从催化槽7中漏出；进料系统由液体原料槽3、不锈钢管2和并排设置在不锈钢管2上的进气管A4、进气管B5、进气管C6组成，液体原料槽3内装有甲醇液体，进气管A4、进气管B5和进气管C6与不锈钢管2相通，进气管A4、进气管B5和进气管C上各设置有一个流量调节阀Ⅰ11，不锈钢管2的一端呈密封状态，另一端连有管路A9，管路A9伸至液体原料槽3的液面下方，并且在其末端设置有气泡石14，液体原料槽3上还连有管路B16，管路B16的一端设置在液体原料槽3的液面上方，另一端与不锈钢混合气槽8连接，管路B16与不锈钢混合气槽8之间设置有流量调节阀Ⅱ10；温度监测系统由设置在催化槽7上的十四根热电偶线和温度记录仪13组成，热电偶线12的一端锁死在不锈钢小管18内并伸至催化槽7内与不锈钢小管18同一水平面的中心处，热电偶线12另一端连接在温度记录仪13上，其中，不锈钢小管18的位于催化槽7内的一末端呈密封状态以防止催化槽内的气体溢出，不锈钢小管18通过螺母17与催化槽7固定。在实际操作时，分别向进气管A4、进气管B5、进气管C6通入氧气、氮气和氢气，氧气、氢气和氮气在不锈钢管2内以一定的比例混合，以模拟地球上各个地域的空气中的氧气含量，三者的量可通过流量调节阀Ⅰ11调节，混合后的氧气、氢气和氮气进入液体原料槽3，经由气泡石14排出，在此过程中，加速甲醇液体的自然挥发并与挥发出的甲醇气体混合，混合后的气体经由管路B16和不锈钢混合气槽8进入催化槽7中发生催化燃烧反应，混合气体进入催化槽7中的量亦可以通过流量调节阀Ⅱ10调节，温度记录仪13记录催化槽内不同高度处的温度值，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化反应在线评价装置，其特征在于：包括进料系统、反应系统、温度监测系统和尾气收集管；进料系统由不锈钢管和连接在不锈钢管上的一个或若干个进气管组成；反应系统由不锈钢混合气槽、催化槽和位于催化槽内的催化剂组成，催化槽的出口端连有尾气收集管，进口端连有不锈钢混合气槽，不锈钢混合气槽与不锈钢管管路连接；温度监测系统由设置在催化槽上的若干根热电偶线和温度记录仪组成，热电偶线的一端锁死在不锈钢小管内并伸至催化槽内与不锈钢小管同一水平面的中心处，热电偶线另一端连接在温度记录仪上。

【技术特征摘要】
1.一种催化反应在线评价装置，其特征在于：包括进料系统、反应系统、温度监测系统和尾气收集管；进料系统由不锈钢管和连接在不锈钢管上的一个或若干个进气管组成；反应系统由不锈钢混合气槽、催化槽和位于催化槽内的催化剂组成，催化槽的出口端连有尾气收集管，进口端连有不锈钢混合气槽，不锈钢混合气槽与不锈钢管管路连接；温度监测系统由设置在催化槽上的若干根热电偶线和温度记录仪组成，热电偶线的一端锁死在不锈钢小管内并伸至催化槽内与不锈钢小管同一水平面的中心处，热电偶线另一端连接在温度记录仪上。2.根据权利要求1所述的一种催化反应在线评价装置，其特征在于：尾气收集管和不锈钢混合气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张育诚，张恩齐，张庭瑄，蔡玮，吕宁，刘振中，应佳蕾，徐鑫磊，谭文军，
申请(专利权)人：约伯宁夏环保节能科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：宁夏,64