本实用新型专利技术涉及反应热测试技术领域，具体地说是一种利用参比量热测试连续流反应热装置，包括参比进出料系统、样品进出料系统、反应器系统及中央控制系统，反应器系统设有样品反应器和参比反应器，其中参比进出料系统与参比反应器连接，样品进出料系统与样品反应器连接。本实用新型专利技术利用参比量热测试连续流反应热装置，利用参比量热原理，能够实现气‑固、气‑液及液‑液等连续工艺的反应热测试，且增加了与反应器材质相似的参比物，消除了反应器本身在反应过程中的热力学效应，此外通过增加固体或液体固定装置、流量控制及压力控制系统，能够满足不同工况下的反应热测试需求，获得更为精确的反应热数据。
【技术实现步骤摘要】
一种利用参比量热测试连续流反应热装置
本技术涉及反应热测试
，具体地说是一种利用参比量热测试连续流反应热装置。
技术介绍
表观反应热是化学反应过程释放或吸收能量的综合表现，是化工设计和安全生产所需要的重要参数。目前，市场上已实现工业化生产的反应量热测试仪器主要包括反应量热仪(RC1/Simular)、加速量热仪(ARC)和差示扫描量热仪(DSC)等，上述设备均为实验室规模装置，主要针对釜式间歇、半间歇工艺的反应热测试，如典型性文献“丁酸乙酯合成工艺的热安全性研究”中采用RC1对丁酸乙酯合成进行量热测试，测试过程正丁醇作为打底物料，滴加乙酸酐完成量热测试，该反应为液-液均相反应；又如典型性文献为“乙酸酐醇解反应的热动力学研究及安全泄放尺寸计算”中采用RC1及ARC进行乙酸酐醇解反应热特性，获得乙酸酐醇解过程反应热放热特性研究，该反应也为液-液均相反应，RC1测试过程将甲醇加入乙酸酐中完成量热测试，ARC测试过程将甲醇和乙酸酐保持低温，快速将测试池安装于测试系统内完成反应量热。上述所提及的反应量热测试仪均无法实现连续出料、连续进料的连续流工艺反应热测试。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种利用参比量热测试连续流反应热装置，利用参比量热原理，实现气-固、气-液及液-液等连续工艺的反应热测试，且增加了与反应器材质相似的参比物，消除了反应器本身在反应过程中的热力学效应，此外通过增加固体或液体固定装置、流量控制及压力控制系统，能够满足不同工况下的反应热测试需求，获得更为精确的反应热数据。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用参比量热测试连续流反应热装置，包括参比进出料系统A、样品进出料系统B、反应器系统及中央控制系统，反应器系统设有样品反应器和参比反应器，参比进出料系统A包括液体原料瓶A、气体原料瓶A、混合器A、取样器A和气液分离器A，其中液体原料瓶A和气体原料瓶A分别与混合器A相连，混合器A、参比反应器、取样器A和气液分离器A依次串联，样品进出料系统B包括液体原料瓶B、气体原料瓶B、混合器B、取样器B和气液分离器B，其中液体原料瓶B和气体原料瓶B分别与混合器B相连，混合器B、样品反应器、取样器B和气液分离器B依次串联；液体原料瓶A与混合器A之间以及液体原料瓶B与混合器B之间均设有精密液体加料泵，气体原料瓶A与混合器A之间以及气体原料瓶B与混合器B之间均设有气体流量计，参比反应器与取样器A之间以及样品反应器与取样器B之间均设有电磁阀，样品反应器和参比反应器上均设有压力传感器、温度传感器和电压信号传感器，所述精密液体加料泵、气体流量计、电磁阀、压力传感器、温度传感器和电压信号传感器均与中央控制系统相连。所述液体原料瓶A与混合器A之间的第一管路A上沿着传输方向依次设有第一球阀A、第一单向阀A、精密液体加料泵A和第二单向阀A。所述气体原料瓶A与混合器A之间的第二管路A上沿着传输方向依次设有第一压力表A、针阀A、第二球阀A、第三单向阀A、气体流量计A和第四单向阀A。所述混合器A与参比反应器之间的第三管路A上设有单向阀A。所述参比反应器与取样器A之间的第四管路A上沿着传输方向依次设有电磁阀A和第二压力表A。所述液体原料瓶B与混合器B之间的第一管路B上沿着传输方向依次设有第一球阀B、第一单向阀B、精密液体加料泵B和第二单向阀B。所述气体原料瓶B与混合器B之间的第二管路B上沿着传输方向依次设有第一压力表B、针阀B、第二球阀B、第三单向阀B、气体流量计B和第四单向阀B。所述混合器B与样品反应器之间的第三管路B上设有单向阀B。所述样品反应器与取样器B之间的第四管路B上沿着传输方向依次设有电磁阀B和第二压力表B。本技术的优点与积极效果为：1、本技术同时设有参比反应器及样品反应器，反应过程向参比反应器及样品反应器中同时进液或进气，并可以严格控制两侧流速，可以在完成反应的同时，直接扣除物料加料显热及汽化潜热的影响，避免汽化吸热或加料显热掩盖放热信号，获得反应真实热量变化的情况。2.本技术装置能够按照恒温及扫描升温模式对气-固、气-液及液-液相连续流反应过程实施精密控制，并实时在线进行数据采集和数据分析，其中在参比反应器及样品反应器内设有三维立体多对称的PT100温度传感器，能够获得更加准确的放热热量变化情况，也能够精准控制反应炉温度，在参比反应器及样品反应器输入端设有压力传感器实时检测反应器压力，在参比进出料系统和样品进出料系统的气体进料管路上均接有加压阀及气体质量流量计，参比反应器及样品反应器输出端均设有电磁阀，通过PID控制系统可精确控制气体流速、反应压力及反应物料停留时间。另外在参比进出料系统和样品进出料系统的液体进料管路上均设有精密液体加料泵，通过PID控制系统可精确控制液体流速、反应压力及反应停留时间。3.本技术装置通过恒温热流或扫描的方式测定气-固、气-液连续流反应工艺过程的反应热以及连续流反应过程中的放热速率、吸热速率等数据，并通过控制系统控制计算，可按照连续流的反应工艺条件实现放热、吸热连续流反应量热测试。4.本技术通过连续流反应量热实验测试方法获得的表观结果，可为实现能量转化与传递涉及的工程设计以及过程安全和工艺优化起到更加切实有效的指导作用。附图说明图1为本技术的结构示意图，图2为本技术实施例提供的不同温度下灵敏度进行拟合曲线，图3为本技术实施例的反应过程电压变化示意图。其中，A为参比测试系统，11为液体原料瓶A，12为第一球阀A，13为第一单向阀A，14为精密液体加料泵A，15为第二单向阀A，16为气体原料瓶A，17为第一压力表A，18为针阀A，19为第二球阀A，110为第三单向阀A，111为气体流量计A，112为第四单向阀A，113为混合器A，114为单向阀A，115为电磁阀A，116为三通阀A，117为气液分离器A，118为取样器A，119为第二压力表A，120为第一管路A，121为第二管路A，122为第三管路A，123为第四管路A；B为参比测试系统，21为液体原料瓶B，22为第一球阀B，23为第一单向阀B，24为精密液体加料泵B，25为第二单向阀B，26为气体原料瓶B，27为第一压力表B，28为针阀B，29为第二球阀B，210为第三单向阀B，211为气体流量计B，212为第四单向阀B，213为混合器B，214为单向阀B，215为电磁阀B，216为三通阀B，217为气液分离器B，218为取样器B，219为第二压力表B，220为第一管路B，221为第二管路B，222为第三管路B，223为第四管路B,224为在线分析仪；31为反应炉，32为样品反应器，33为参比反应器。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详述。如图1所示，本技术包括参比进出料系统A、样品进出料系统B、反应器系统及中央控制系统，其中反应器系统包括反应炉31、样品反应器32和参比反应器33本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用参比量热测试连续流反应热装置，其特征在于：包括参比进出料系统A、样品进出料系统B、反应器系统及中央控制系统，反应器系统设有样品反应器(32)和参比反应器(33)，参比进出料系统A包括液体原料瓶A(11)、气体原料瓶A(16)、混合器A(113)、取样器A(118)和气液分离器A(117)，其中液体原料瓶A(11)和气体原料瓶A(16)分别与混合器A(113)相连，混合器A(113)、参比反应器(33)、取样器A(118)和气液分离器A(117)依次串联，样品进出料系统B包括液体原料瓶B(21)、气体原料瓶B(26)、混合器B(213)、取样器B(218)和气液分离器B(217)，其中液体原料瓶B(21)和气体原料瓶B(26)分别与混合器B(213)相连，混合器B(213)、样品反应器(32)、取样器B(218)和气液分离器B(217)依次串联；液体原料瓶A(11)与混合器A(113)之间以及液体原料瓶B(21)与混合器B(213)之间均设有精密液体加料泵，气体原料瓶A(16)与混合器A(113)之间以及气体原料瓶B(26)与混合器B(213)之间均设有气体流量计，参比反应器(33)与取样器A(118)之间以及样品反应器(32)与取样器B(218)之间均设有电磁阀，样品反应器(32)和参比反应器(33)上均设有压力传感器、温度传感器和电压信号传感器，所述精密液体加料泵、气体流量计、电磁阀、压力传感器、温度传感器和电压信号传感器均与中央控制系统相连。/n...
【技术特征摘要】
1.一种利用参比量热测试连续流反应热装置，其特征在于：包括参比进出料系统A、样品进出料系统B、反应器系统及中央控制系统，反应器系统设有样品反应器(32)和参比反应器(33)，参比进出料系统A包括液体原料瓶A(11)、气体原料瓶A(16)、混合器A(113)、取样器A(118)和气液分离器A(117)，其中液体原料瓶A(11)和气体原料瓶A(16)分别与混合器A(113)相连，混合器A(113)、参比反应器(33)、取样器A(118)和气液分离器A(117)依次串联，样品进出料系统B包括液体原料瓶B(21)、气体原料瓶B(26)、混合器B(213)、取样器B(218)和气液分离器B(217)，其中液体原料瓶B(21)和气体原料瓶B(26)分别与混合器B(213)相连，混合器B(213)、样品反应器(32)、取样器B(218)和气液分离器B(217)依次串联；液体原料瓶A(11)与混合器A(113)之间以及液体原料瓶B(21)与混合器B(213)之间均设有精密液体加料泵，气体原料瓶A(16)与混合器A(113)之间以及气体原料瓶B(26)与混合器B(213)之间均设有气体流量计，参比反应器(33)与取样器A(118)之间以及样品反应器(32)与取样器B(218)之间均设有电磁阀，样品反应器(32)和参比反应器(33)上均设有压力传感器、温度传感器和电压信号传感器，所述精密液体加料泵、气体流量计、电磁阀、压力传感器、温度传感器和电压信号传感器均与中央控制系统相连。
2.根据权利要求1所述的利用参比量热测试连续流反应热装置，其特征在于：所述液体原料瓶A(11)与混合器A(113)之间的第一管路A(120)上沿着传输方向依次设有第一球阀A(12)、第一单向阀A(13)、精密液体加料泵A(14)和第二单向阀A(15)。
3.根据权利要求1所述的利用参比量热测试连续流反应热装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏振云，程春生，孔蓉，赵闯，李全国，李鹏，马晓华，
申请(专利权)人：沈阳化工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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