一种催化反应系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种催化反应系统，涉及化工设备领域。包括：温度控制单元和小型加热炉；直流电源2与电阻加热丝4连接，输出电压为电阻加热丝4提供动力电源；直流电源2与电流电压表1连接，用于实时可视化读取输出电压及经过电阻加热丝4的电流，智能控制模块3与直流电源2连接，用于调节输出电压；智能控制模块3与热电偶7连接，用于获取炉膛6的实时温度，进行PID调节，炉膛6通过气路连接件8与相应气路连接，小型加热炉和温度控制单元均封装于小型箱体9内。本实用新型专利技术实现炉膛温度精准控制，避免了触电安全隐患。提升了催化反应系统的便携性，满足了实验需求，增加了设备的操控性、稳定性和安全性。性和安全性。性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种催化反应系统


[0001]本技术涉及化工设备领域，尤其涉及一种催化反应系统。

技术介绍

[0002]目前在催化领域中，特别是在实验室催化剂的研发以及催化机理的探究过程中，以管式加热炉为基础原型的催化反应系统是一种重要的反应器形式，其反应温度的控制准确度直接决定了催化数据的可靠性。
[0003]然而，目前催化系统中，加热炉基本为标准加热炉，所谓标准加热炉是指：温控模式是基于220V电压的点触式固态电磁继电器法的加热炉。这类加热炉的温度控制精度低(
±
1℃)且存在触电安全隐患，并且整个催化反应系统体积庞大、笨重、不易携带。
[0004]因此，为了应对不同的实验环境及实验需求，如何实现简易便携、温度控制精度高并且安全，是催化反应系统目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种催化反应系统，提出了一种简易便携、温度控制精度高并且安全的催化反应系统。
[0006]本技术实施例提供了一种催化反应系统，所述催化反应系统包括：温度控制单元和小型加热炉；
[0007]所述温度控制单元包括：电流电压表1、直流电源2、智能控制模块3；
[0008]所述小型加热炉包括：电阻加热丝4、隔热保温层5、炉膛6、热电偶7，且所述电阻加热丝4封装于所述隔热保温层5内；
[0009]所述直流电源2与所述电阻加热丝4连接，输出电压为所述电阻加热丝4提供动力电源；
[0010]所述直流电源2与所述电流电压表1连接，用于实时可视化读取所述输出电压及经过所述电阻加热丝4的电流，进而获取所述电阻加热丝4的功率信息；
[0011]所述智能控制模块3与所述直流电源2连接，用于调节所述输出电压，进而控制所述炉膛6的温度；
[0012]所述智能控制模块3与所述热电偶7连接，用于获取所述炉膛6的实时温度，进行PID调节，调节所述输出电压；
[0013]所述炉膛6通过气路连接件8与相应气路连接；
[0014]其中，所述小型加热炉和所述温度控制单元均封装于小型箱体9内；
[0015]所述小型加热炉的体积远小于标准加热炉的体积，所述标准加热炉为温控模式是基于220V电压的点触式固态电磁继电器法的加热炉。
[0016]可选地，所述直流电源2为电压可调式直流电源；
[0017]所述直流电源2根据所述智能控制模块3的调节，控制所述输出电压在0V至额定电压内线性输出，所述额定电压在36V安全电压以内。
[0018]可选地，所述智能控制模块3配置有PID算法，基于所述炉膛6的实时温度，进行PID调节，所述PID调节输出0～20mA线性电流信号。
[0019]可选地，所述电阻加热丝4的电阻值为2～10欧姆；
[0020]所述直流电源2的输出电压与所述电阻加热丝4的电阻值共同配合使用，控制所述炉膛6中的样品温度最高达到1000℃，且控制所述样品温度的误差低于0.1℃。
[0021]可选地，所述隔热保温层5的材质包括：刚玉、多孔陶瓷、泡沫氧化铝、石英管或者石棉材质。
[0022]可选地，所述炉膛6包括：不同材质的管件，所述管件的内径和外径满足预设条件；
[0023]所述不同材质包括：石英或者不锈钢。
[0024]可选地，所述热电偶7被配置为直接深入所述炉膛6内，且贴近样品进行所述样品温度的测温；
[0025]或者，所述热电偶7被配置为在所述炉膛6外进行测温；
[0026]所述热电偶7可由热电阻替换。
[0027]可选地，所述智能控制模块3与上位机10通讯连接，所述上位机10用于对所述炉膛6的温度进行设定，并通过所述智能控制模块3得到所述实时温度。
[0028]可选地，所述小型箱体9的材质包括：不锈钢、铝合金；
[0029]所述小型箱体9的左侧面板分别设有进气口和直流电源接口，所述直流电源接口与所述直流电源2连接；
[0030]所述小型箱体9的右侧面板设有出气口，所述进气口和所述出气口配合使用，使得所述炉膛6通过气路连接件8与相应气路连接，调节所述炉膛6的气体氛围；
[0031]所述小型箱体9的前面板设有智能显示面板和所述电流电压表1的显示面板，所述智能显示面板用于实时显示设定的温度、所述炉膛6的实时温度，所述电流电压表1的显示面板用于显示所述输出电压的值，以及经过所述电阻加热丝4的电流值；
[0032]所述小型箱体9的后面板设有供电接口与电源开关、所述直流电源2的输出口、所述通讯接口以及所述热电偶7的连接口，所述供电接口与电源开关用于为所述直流电源2提供电源以及过载保护功能，所述直流电源2的输出口用于输出所述输出电压，所述通讯接口用于连接所述上位机10，所述热电偶7的连接口用于连接所述热电偶7。
[0033]可选地，所述小型加热炉的炉体结构包括：一体式结构或者分体式结构。
[0034]本技术提供的催化反应系统，基于智能控制模块和直流电源，实现线性输出式控温方式，通过调节输出电压，配合电阻加热丝以及热电偶，实现炉膛温度精准控制。避免了传统点触式控温模式带来的固态电磁继电器使用寿命、温控精准度低等问题。
[0035]采用了36V安全电压以内的可调节直流电源，避免了220V供电带来的触电安全隐患。基于小型加热炉提升了催化反应系统的便携性，满足了实验需求，增加了设备的操控性、稳定性和安全性。具有较高的实用性价值。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是本技术实施例催化反应系统的结构框图；
[0038]图2是本技术中小型加热炉200以及小型箱体9左、右侧面板的装配示意图；
[0039]图3是本技术实施例中温度控制单元100以及小型箱体9前、后侧面板的装配示意图。
具体实施方式
[0040]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0041]参照图1，示出了本技术实施例催化反应系统的结构框图，催化反应系统包括：温度控制单元100和小型加热炉200。温度控制单元100包括：电流电压表1、直流电源2、智能控制模块3；小型加热炉200包括：电阻加热丝4、隔热保温层5、炉膛6、热电偶7，且电阻加热丝4封装于隔热保温层5内。
[0042]直流电源2与电阻加热丝4连接，输出电压为电阻加热丝4提供动力电源；直流电源2与电流电压表1连接，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化反应系统，其特征在于，所述催化反应系统包括：温度控制单元和小型加热炉；所述温度控制单元包括：电流电压表(1)、直流电源(2)、智能控制模块(3)；所述小型加热炉包括：电阻加热丝(4)、隔热保温层(5)、炉膛(6)、热电偶(7)，且所述电阻加热丝(4)封装于所述隔热保温层(5)内；所述直流电源(2)与所述电阻加热丝(4)连接，输出电压为所述电阻加热丝(4)提供动力电源；所述直流电源(2)与所述电流电压表(1)连接，用于实时可视化读取所述输出电压及经过所述电阻加热丝(4)的电流，进而获取所述电阻加热丝(4)的功率信息；所述智能控制模块(3)与所述直流电源(2)连接，用于调节所述输出电压，进而控制所述炉膛(6)的温度；所述智能控制模块(3)与所述热电偶(7)连接，用于获取所述炉膛(6)的实时温度，进行PID调节，调节所述输出电压；所述炉膛(6)通过气路连接件(8)与相应气路连接；其中，所述小型加热炉和所述温度控制单元均封装于小型箱体(9)内；所述小型加热炉的体积远小于标准加热炉的体积，所述标准加热炉为温控模式是基于220V电压的点触式固态电磁继电器法的加热炉。2.根据权利要求1所述的催化反应系统，其特征在于，所述直流电源(2)为电压可调式直流电源，该电压可调式直流电源用于根据所述智能控制模块(3)的调节，控制所述输出电压在0V至额定电压内线性输出，所述额定电压在36V安全电压以内。3.根据权利要求1所述的催化反应系统，其特征在于，所述智能控制模块(3)配置有PID算法，基于所述炉膛(6)的实时温度，进行PID调节，所述PID调节输出0～20mA线性电流信号。4.根据权利要求1所述的催化反应系统，其特征在于，所述电阻加热丝(4)的电阻值为2～10欧姆；所述电阻加热丝(4)的电阻值用于配合所述直流电源(2)的输出电压使用，控制所述炉膛(6)中的样品温度最高达到1...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜彬航，冯凯，郑妍妍，李正稳，陈雨鑫，丁立，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：