多功能反應實驗裝置,多功能反（fǎn）應實（shí）驗設備,多功能反應實驗台

多功能反應實驗裝置,多功能反應實驗設備,多功能反應實（shí）驗台

你可能也喜歡

我們的優勢：

一、多功能反應實驗裝（zhuāng）置，多功能反應實驗設備概述
從化（huà）學（xué）反應工程（chéng）的觀點出（chū）發，研（yán）究多相催化（huà）反應動（dòng）力學的（de）目的之一是獲得所需的速率方程（chéng）。所以實驗（yàn）測定動力學數據就是要確定最佳的動力學模型，並確定模型中的參數。對於理想表麵的催化動力學模型，所需確定的參數就是反應速率常數及吸附平衡常數（shù）。對冪函數型模型，所需確定的參數是反應（yīng）速率常數和反應級數。
二（èr）、實驗目的
1、用於教（jiāo）學和工藝數據的測定。
2、科學研究用於催化劑評選及壽命試驗。
3、了解多功能裝置的結構與工作原理。
4、加深學生對固定（dìng）床（chuáng）、流化床、釜式反應器的理（lǐ）解。
三、性（xìng）能與主要技術參數
1、該實驗裝（zhuāng）置主要由固定床、流化（huà）床、釜式反應（yīng）器、計量（liàng）泵、冷凝器、氣液分離器、空氣旋渦泵、預熱（rè）器、混合器、溫度儀表（biǎo）、壓力儀表、氣體轉子流量（liàng）計、濕（shī）式氣體流量計、管道及閥門、不鏽鋼框架、電控櫃等組成。
2、固定床、流化床和（hé）釜式反應器各組件（jiàn）主要技術（shù）參數如下：
（1）固定床
① 不鏽鋼反應器：φ20×600mm。
② 反應器三段加熱：1KW/段。
③ 智能溫（wēn）控儀表、固態調壓（yā）器、固（gù）態（tài）繼電器（qì）控製，控溫精度+5℃。
④ 反應器最高使用溫度：650℃；最高工作壓（yā）力：0.2Mpa。
⑤ 催化劑裝填量：5-30ml。
⑥ 預熱器：φ10×300mm；加熱功率（lǜ）1.0KW。
⑦ 冷凝器：φ40×400mm；氣液分離器：φ50×150mm。
⑧微型隔膜計量泵；功率：30W；最大（dà）流量：6L/h；衝程頻率：120/minute；吸程：2m。
工作流量=（計量泵最（zuì）大流量/衝程頻率（lǜ））×當前工作頻率。
⑨ 濕式氣（qì）體流量計：型（xíng）號：LML-2，額（é）定流量：0.5m³/h,容積：5L/轉，精度：±1%。
（2）流化床
① 不鏽鋼反應器：φ20×660mm。
② 反應器兩段加熱：1KW/段。
③ 智能溫控儀表、固態調壓（yā）器、固態（tài）繼電器控（kòng）製，控溫精度+5℃。
④ 反應器最高使用溫度（dù）：650℃；最（zuì）高工（gōng）作壓力：0.2Mpa。
⑤ 催化劑裝載量：10-50ml。
⑥ 冷凝（níng）器：φ50×400mm；氣液分（fèn）離器：φ50×150mm。
⑦ 玻（bō）璃轉子流量計：型號：LZB-25，測量範圍：1.6-16m³/h，介質：空氣。
⑧ 空氣旋渦泵采用HG-370型；功率：370W；風壓：11.76kPa；風量：48m³/h。
⑨ 濕式氣體流（liú）量計及微型計量泵與固定床共用，且充分利用固（gù）定床反（fǎn）應器為流化床的進料預熱。
（3）釜式反（fǎn）應（yīng）器（qì）
① 反應釜由導熱油加熱爐、反應裝置、攪拌和傳動係統，以及（jí）安全（quán）閥等組成。
② 反應釜上，配（pèi）有壓力表、熱電偶、氣、液相閥、安全閥，便（biàn）於隨時掌握釜內物質的化學反應（yīng）的情況和調節釜內（nèi）物質的成份比例，並保證本釜的安全運行。
③ 不鏽鋼反應器，體積：約1000ml。
④ 加熱功率：1.5KW。
⑤ 攪拌電機：功率15W，轉速：0-500r/min。
⑥ 最高使用溫度：200℃；最高（gāo）使用壓力：0.15Mpa。
⑦濕式氣體流量計及冷凝器、氣液分離器與固（gù）定床共用。
四、各配件的作用原理
1、混合器在預熱器入口（kǒu）前裝有一不鏽鋼空罐，將兩種氣體混合（hé）均勻預熱後送入反應器反應。
2、冷凝器是為了降低反應（yīng）物的濃度，而加入了惰性氣體，（本實驗即在氣體（tǐ）進反應器前加入了水使其汽化）所以在（zài）出口氣體冷卻是為了除去多餘的水分。
3、氣液分離器是（shì）將（jiāng）氣體和液體進行分離，分離器（qì）上部氣體放空，下部得到液體（tǐ）產（chǎn）品。
4、反應器頂部可以手動拆卸，便於催化劑的加入和更換。
5、微型計量（liàng）泵對反應所需液體原料的輸送與計量。
6、流量計（jì）采用LZB-3（0.04-0.4）L/min兩（liǎng）個，LZB-25(1.6-16)m³/h一個，壓力表（biǎo）采用Y-100型（xíng）（0-0.6）MPa。
五、實驗（yàn）原理
本實驗裝置是將氣固相催化反（fǎn）應固定床和流化（huà）床及液相釜式反應器組（zǔ）裝在（zài）一個控製設備內，通過電路和流（liú）程的切換可分別操作各（gè）種類型（xíng）的反應。
該反（fǎn）應器是在一個中空圓筒的底部放置擱板，在擱板上堆積固（gù）體催化劑，氣體由上向下通過（guò）催化劑（jì）層進行反應。整個（gè）外殼包有絕熱保溫層，以保證（zhèng）反應器與外界不進行熱交換。這類反應器結構簡單，反應器（qì）單位體積內催化（huà）劑量大（dà），即生產能力大。對於反應熱效應（yīng）不大，反應過程允許（xǔ）溫度有較寬的變動範圍反應過程（chéng）常采用此類（lèi）反應器。本實驗裝（zhuāng）置的載體采用的是碳化矽材料，這類載體對所附（fù）載的活性組分的活性無重大影響。載（zǎi）體除了起（qǐ）到分散作用之外還可起到支承、穩定、傳熱和稀釋作用（對於活性極高的活性組分，控製反應程度）。
在氣固相（xiàng）催化反應過程中，一般氣相主體中組分濃度（或分壓）、顆粒表麵組分（fèn）濃度、微孔內組分（fèn）濃度都是不相同的。而要確定本征反應速（sù）率就是要確定微孔（kǒng）內組分濃度與反應速（sù）率的關（guān）係。若消除了內、外擴散的（de）影響，則氣相主體中組分濃度、顆粒表麵組分濃（nóng）度、微孔內組分濃度相同，就容易由（yóu）實驗來確定本征動（dòng）力學方程。
六、設備流程圖

七、實驗操作步驟
（1）固定床反應
1、檢查各設備是否完好，熱電偶有（yǒu）無脫，開始實驗。
2、將（jiāng）反應器（qì）內填充一定量的催化劑（jì），（從加熱爐中取出反應（yīng）器，擰動上麵的螺帽，放入（rù）一定（dìng）量催化劑）。
3、通入實驗所需的原料氣，調節氣體流量，兩種原料氣分別進入混合器中，兩原料氣混合均勻後進入到預熱器內。
4、打開電源開關，開啟加熱開（kāi）關，將混合後的氣體（tǐ）預熱至一定溫度（dù），預熱溫度為可調。
5、打開計量泵開關，通入一定量的液體（tǐ）使（shǐ）其汽（qì）化，汽化後的氣液從反應器頂部進入，在反應器內進行反應。
6、反應後的氣液從反應器底部出來，通過（guò）冷凝器將多餘的水份除去，冷凝後的氣液通過氣液（yè）分離器（qì）將其分離，氣體（tǐ）通過濕式氣體流量計計量後放空，液體從氣液分離器底部出來，得到液體產品。
7、反應器分三段控（kòng）溫，最高使（shǐ）用溫度650℃，在操作過程中嚴格控製實驗操作溫度，防止（zhǐ）超溫現象，減少（shǎo）活性組分的（de）變化，避免燒（shāo）結、分解（jiě）等造成催化劑的（de）失活。
8、每（měi）隔一定時間取一次樣，用色譜儀（yí）分析。並記錄反應器的溫度、壓力、原（yuán）始氣體組成和進料流速。
（2）流化床反應（yīng）
1、通入實驗（yàn）所需的原料氣，並調節氣體流量，兩氣體同時進入混合器中，在混合氣內充分混合，打開電源開關（guān），開啟固定床反應器加熱開（kāi）關，將混合氣預熱至一定溫度。
2、開啟計量泵（bèng）開關（guān），通入一定量的液體使其汽化（huà），液體（tǐ）流量直接通過計量泵計量，，汽化後（hòu）的氣液從流化床反應器的底部進入，開啟加熱開關，將反（fǎn）應器上（shàng）段（duàn）、下段、反（fǎn）應器加熱至一定溫度。
3、打開氣泵開關，調節氣體流量，空氣和各股原料氣一起由底部進入反應（yīng）器內。
4、反應器內的溫度可達650℃，通入空氣後，催化劑在反應器內流化運動。觀察反應器各段溫度，同時記錄實驗所（suǒ）需的數據。
5、每隔（gé）一定時間取（qǔ）一次樣（yàng），用色譜儀分析。實驗所得數據填寫在表格內（數據（jù）表格自擬）。並對實驗測得的數據進行分析與討論。
（3）反應釜
1、反應器上有導熱油（yóu）加入、排出口，進料（liào）口，壓力顯示儀表，放空閥等組件。
2、反應釜溫度控製由智能化的溫度數顯式控製儀來完成，該控製儀是有PID自整定調節功能，使釜內溫度達到最佳控製精度。通電後直接對介質加熱（rè），熱慣性小，控溫精度高。
3、旋（xuán）轉攪拌（bàn）的驅（qū）動（dòng）電機為伺服直流電機，當電機（jī）啟動後，攪拌（bàn）器對（duì）介質進行攪拌。
4、反（fǎn）應過程產生的釋放氣體、惰（duò）性氣體等經冷凝（níng）器、氣液分離器、濕式氣體（tǐ）流量計（jì）後放空。
5、操作結束，停止加熱，導熱油無須排出。
八、注意事（shì）項（xiàng）
1、催化劑（jì）的活性（xìng）通（tōng）常都隨時間的延續而降低（dī）。在實驗中（zhōng）需注意催化劑的結構變化、物（wù）理（lǐ）中毒、化學中毒，這三個要點都是造成催化劑失活（huó）的原因。
2、在實驗過程中，由於操（cāo）作（zuò）不（bú）當也會引起催化劑的失活，如超溫、進（jìn）氣中毒物超指標等。為保證正常運行，必須做到：（1）嚴格控製操作溫（wēn）度，防止超溫現象，減少活性組分（fèn）結構變化，避免燒結、分解等造成的永久性失活。（2）必要的恢複活性處理。
九、實驗數（shù）據記錄
固（gù）定床反應器實驗數據表格
1. 原始記錄

時間（jiān）（s）	反應（yīng）器						預（yù）熱器		反應物料（liào）流量
	電流（A）	溫度 ℃	電流（A）	溫度℃	電流（A）	溫度℃	電流（A）	溫度 ℃
	上（shàng）段		中段		下段		電流（A）	溫度 ℃

2. 物料平衡（héng）

流（liú）化床反（fǎn）應器（qì）實驗數據表格

1. 原始記錄

時間（jiān）（s）	反（fǎn）應器				預熱器		反應物料流量
	電流（A）	溫度 ℃	電流（A）	溫（wēn）度 ℃	電流（A）	溫度 ℃
	上段		下（xià）段		電流（A）	溫度 ℃
1
2
3
4
5

2. 物料平衡

釜式反（fǎn）應器實驗（yàn）數據記錄表

序號	時間	反（fǎn）應物料（liào）量	產出物料量	產率
1
2
3
4
5

（3）反應釜
1、檢查各設備是否完好，熱電偶、電熱管接線有無脫落（luò），開始實驗；
2、往反應釜中加入一定量蒸餾水開動攪拌電機清洗數次，排盡蒸餾水；
3、配製11%的ZnSO₄100g，10%Na₂CO₃80g，同時加入反應釜中；
4、打開導熱油加熱開（kāi）關、攪（jiǎo）拌電（diàn）機開關；
5、調節溫度控製儀表，控製溫度在80℃左右；
6、在80℃下一般反應時間（jiān）在60至80分鍾（zhōng）內反應完（wán）全；
7、實驗結束，排（pái）出釜中物料（liào），將反應釜清洗幹（gàn）淨。
固定床反（fǎn）應器實驗數據表格
1. 原始記錄

時間（s）	反應器				預熱器		反應物料（liào）流量
	電流（A）	溫度（dù） ℃	電流（A）	溫度 ℃	電流（A）	溫度 ℃
	a	a	b	b	電流（A）	溫度 ℃
1
2
3
4
5
6

2. 物料平衡

反應前物（wù）料質量

反應後物料質量（liàng）