Reator de leito fixo para reação de acetileno - Dispositivo catalítico
Requisitos básicos de configuração
Este dispositivo de reação de leito fixo é um sistema prático de avaliação de reação gás-líquido-sólido on-line, capaz de realizar o processo de reação gás-sólido-líquido-sólido-gás-líquido-gás-líquido-sólido. O controlador de temperatura permite o controle preciso da temperatura da reação, completando a reação catalítica. A extremidade final do reator possui uma interface que permite a conexão com instrumentos analíticos como cromatógrafo, espectrômetro de massas, analisador de gases de combustão, etc. O produto da reação é então direcionado para os instrumentos analíticos opcionais para análise on-line. Dessa forma, o dispositivo pode ser utilizado para estudar o desempenho da reação do catalisador, como taxa de conversão, seletividade do produto e vida útil do catalisador.
O dispositivo utiliza um reator tubular isolado do tipo aberto com boa estabilidade de aquecimento e uniformidade de temperatura, e oferece uma ou múltiplas entradas de materiais, que podem ser gases, líquidos, vapores de líquidos contendo gases ou líquidos que serão gaseificados. A extremidade posterior do reator pode ser equipada com resfriadores, liquefatores, etc., para separar os produtos da reação. Os produtos gasosos separados podem ser analisados individualmente em linha no instrumento analítico, e os produtos líquidos são coletados e então alimentados na amostra para análise. O separador gás-líquido é equipado com uma válvula de três vias na entrada da extremidade superior do separador, que, através da comutação da válvula de três vias, permite o reabastecimento do coletor para evitar a perda de catalisador devido à diferença de pressão entre o coletor e a descarga do líquido.
O dispositivo apresenta vantagens como estrutura compacta, pequeno volume, controle preciso de fluxo e temperatura, facilidade de desmontagem e carregamento do catalisador, além de design especializado de acordo com as necessidades do usuário. É amplamente utilizado em pesquisas laboratoriais de institutos de pesquisa científica, por exemplo, para avaliação do desempenho de reações catalíticas e estudo da relação entre estrutura e efeito do catalisador.
Características
1. Utilizando tubo de reação em aço inoxidável com estrutura de vedação rígida em arco metálico em ambas as extremidades;
2. Adoção de reator de preservação de calor de seção única do tipo aberto com alta resistência à temperatura, boa estabilidade de aquecimento e uniformidade de temperatura;
3. O reator de preservação de calor do tipo aberto adota termopares duplos para controle e exibição de temperatura, e os termopares de medição e exibição de temperatura são todos inseridos sob o catalisador de baixo para cima;
4. O controlador inteligente é utilizado para controlar a vazão do medidor de vazão mássica e a temperatura do reator, possibilitando assim a modulação das condições de reação de todo o sistema;
5. O reator é uma estrutura especial, com aquecedores tipo M colocados na área oca nas extremidades superior e inferior do reator para aquecer a área oca e garantir que não haja ponto frio após o carburador e os tubos de entrada e saída do tubo de reação e as juntas do tubo de reação, e que não haja necessidade de desmontar a fita de aquecimento repetidamente ao desmontar o tubo de reação;
6. A extremidade final do reator está equipada com uma válvula de três vias, que, através da operação da alavanca da válvula de três vias, controla o fluxo do gás de reação para o separador gás-líquido (condensador e coletor) ou, em estado de preservação de calor (isolamento da tubulação durante todo o processo), para os instrumentos analíticos conectados à extremidade final do reator para testes;
7. A extremidade superior do coletor está equipada com uma válvula de três vias, através da qual o coletor pode ser reabastecido para evitar a perda de catalisador devido à diferença de pressão na descarga do coletor;
8. Pode ser equipado com sistema de alarme de temperatura, alarme de baixo fluxo e sistema de alívio de pressão, sendo seguro e confiável;
9. O percurso do gás no painel é intuitivamente visível, o que é conveniente para o experimentador operar longe do computador;
Especificações técnicas
1. Pressão de projeto do reator: 1-12 MPa, pressão de reação: 1~10 MPa. Todo o conjunto de dispositivos precisa ser resistente à corrosão por líquidos altamente corrosivos. Utiliza-se tubo de reação de materiais especiais, com vedação de junta de grafite em ambas as extremidades. O tubo de reação deve ter resistência à pressão de 1-10 MPa e a válvula de contrapressão deve ter pressão mínima de 10 MPa.
2. Sistema bidirecional de gás e líquido, no qual o gás é controlado por um medidor de vazão mássica, e o líquido é quantificado por uma bomba de alta pressão, introduzido no carburador para gaseificação através de uma agulha fina e longa. O medidor de vazão de gás possui precisão de ± 0,5% FS, exatidão de ± 0,5% FS e pressão de 1 a 10 MPa. O projeto deve atender a mais de três tipos de distribuição dinâmica de gás online, reação a pulsos e comutação transitória de gás, com uma bomba de infusão digital de alta pressão: vazão e faixa de ajuste de 0,010 a 4,999 ml/min, pressão máxima não inferior a 42 MPa, precisão da vazão de ±0,5% e exatidão da vazão de ±0,2%.
3. Adota-se um reator de preservação de calor do tipo aberto com alta resistência à temperatura, boa estabilidade de aquecimento e uniformidade de temperatura, utilizando câmara de sinterização de fibra, aquecimento por fio de forno elétrico, alta linearidade de controle de temperatura programado, temperatura do reator: 25~900 °C; curva de temperatura do reator: linearidade que pode atingir 99,999%, repetibilidade não inferior a 1 °C; taxa de aumento de temperatura programada: 0,5~90 °C/min, podendo ser configurado para procedimento de redução de temperatura programado;
4. Adotando termopares duplos para controle e exibição de temperatura, o termopar de medição e exibição de temperatura é inserido acima do catalisador de cima para baixo;
5. Equipado com tubo de reação de material especial (resistente à corrosão por líquidos altamente corrosivos), comprimento hexagonal entre 300-327 mm, diâmetro interno de 10-14 mm, diâmetro externo de 18-22 mm, tubo reto, vedação com junta de grafite em ambas as extremidades, com tubo de revestimento, carga de catalisador no tubo de reação: 0-6 ml (pode ser personalizada de acordo com as necessidades do cliente), função de resfriamento rápido do reator;
6. Equipado com um misturador de estrutura especial para obter uma mistura uniforme de gases através da expansão e contração repetidas do gás durante o fluxo, podendo assim ser utilizado para distribuição de gás online;
7. Com suporte à tabela de controle correspondente, cada seção do forno é usada no programa para elevar a tabela de controle de temperatura, equipada com função serial e modo de entrada dupla, considerando o valor medido do canal como o valor de medição de controle principal baixo ou alto;
8. O reator precisa adotar uma estrutura especial; a área oca na extremidade superior do reator precisa utilizar um aquecedor tipo M para aquecer essa área e evitar a existência de pontos frios. Além disso, não é necessário envolver as juntas do tubo de reação com fita de aquecimento, o que facilita a desmontagem do mesmo. Caixa de isolamento térmico: 25~300 °C, com precisão de controle de temperatura de <±1 °C. Equipado com gás de compensação de alta pressão para reduzir a diferença de pressão e evitar a perda de catalisador.
9. A extremidade final do reator está equipada com um separador gás-líquido, que possui uma estrutura de dupla camada, feita de aço inoxidável, com uma serpentina de condensação interna, e a camada externa é direcionada para o condensado para resfriamento, a fim de realizar a separação gás-líquido dos produtos da reação; o separador gás-líquido possui uma estrutura de dupla camada, com a camada intermediária direcionada para o condensado, com um volume externo de 100-120 ml e um volume interno de 40-50 ml;
10. Com software de programação de computador, é possível controlar a temperatura do reator e o fluxo de gás, exibir a temperatura da reação e registrar em tempo real a curva de temperatura e vazão; além de editar o aquecimento do aquecedor, as configurações de vazão, a intensidade, a potência e outras ações, para realizar a operação com um único botão; e equipado com um software de teste completo, o programa de teste pode ser programado de acordo com as necessidades do cliente e pode ser concluído para determinar os resultados da geração automática, e ao mesmo tempo pode ser determinado o pós-processamento dos dados dos resultados. Ao mesmo tempo, os resultados medidos podem ser pós-processados;
11. Adotando estrutura de perfil de alumínio, painel de liga de alumínio e modo combinado, os clientes podem fazer alguns ajustes por conta própria.
Entrega de dados técnicos
1 conjunto de manual de operação
1 conjunto de certificados
1 conjunto de cartão de garantia
1 conjunto de diagrama de arranjo geral do dispositivo e fluxograma PID
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