CN110907559B - 一种万能型固定床催化剂评价装置 - Google Patents
一种万能型固定床催化剂评价装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110907559B CN110907559B CN201911279881.4A CN201911279881A CN110907559B CN 110907559 B CN110907559 B CN 110907559B CN 201911279881 A CN201911279881 A CN 201911279881A CN 110907559 B CN110907559 B CN 110907559B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- ball valve
- gas
- fixed bed
- branch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
Abstract
本发明公开了一种万能型固定床催化剂评价装置，包括管路控制系统、固定床反应系统、全组分自动分析系统、后处理系统和组态王监控管理系统；管路控制系统连接固定床反应系统，全组分自动分析系统连接后处理系统，组态王监控管理系统均与管路控制系统、固定床反应系统、全组分自动分析系统、后处理系统电性连接；解决了现有固定床催化剂评价装置存在通用性差、功能单一、不经济的问题。
Description
技术领域
本发明属于化工设备技术领域，具体涉及一种万能型固定床催化剂评价装置及其使用方法。
背景技术
催化技术在许多工业领域有重要应用，催化技术水平高低是衡量现代诸多工业领域技术水平最具有竞争力的重要指标之一，据统计，现有90％以上的化工过程是借助催化技术进行生产的。
目前，在催化剂评价装置方面往往是某一特定的装置只能进行某一特定的催化反应或某一类型的催化反应。例如，公开的专利CN201410141329.X一种CO气相氧化偶联制备草酸酯的催化剂评价装置和催化剂评价方法；公开的专利CN201310534096.5一种加压双路平行反应装置；公开的专利CN201410444150.1用于加氢过程催化剂评价的集成装置；以及公开的专利CN201510496074.3加氢脱氧催化剂评价装置。这类装置往往通用性差、功能单一，不符合经济性原则。
因此，我们需要一种万能型催化剂评价装置，可以用于评价近乎所有的固定床催化反应体系，包括气-气反应体系、气-液反应体系和液-液反应体系，从而避免资源的浪费。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种万能型固定床催化剂评价装置及其使用方法，解决了现有固定床催化剂评价装置存在通用性差、功能单一、不经济的问题。
本发明采用的技术方案是，一种万能型固定床催化剂评价装置，包括管路控制系统、固定床反应系统、全组分自动分析系统、后处理系统和组态王监控管理系统；管路控制系统连接固定床反应系统，全组分自动分析系统连接后处理系统，全组分自动分析系统连接后处理系统，组态王监控管理系统均与管路控制系统、固定床反应系统、全组分自动分析系统和后处理系统电性连接。
优选地，管路控制系统包括第一液路、第二液路、第一气路、第二气路和第三气路，第一液路依次经过计量泵P-101A、球阀HV-108和单向阀CK-103直接与反应器R-101相连；第二液路依次经过计量泵P-101B、球阀HV-109和单向阀CK-104直接与反应器R-101相连；第一气路的球阀HV-102与第二气路的球HV-101并联后依次经过减压阀PV-101、压力表PI-101、球阀HV-103、质量流量控制器FIC-101、球阀HV-104、单向阀CK-101到混合器M-101，并且在球阀HV-103、质量流量控制器FIC-101和球阀HV-104之间有一旁路由针形阀JV-101控制；第三气路依次经过球阀HV-105、减压阀PV-102、压力表PI-102、球阀HV-106、质量流量控制器FIC-102、球阀HV-107、单向阀CK-102到混合器M-101，并且在球阀HV-106、质量流量控制器FIC-102和球阀HV-107上有一旁路由针形阀JV-102控制；混合器M-101经过压力表PI-103与反应器R-101相连。
优选地，固定床反应系统包括反应器R-101和加热炉F-101。
优选地，全组分自动分析系统包括保温箱H-101、自动进样十通阀TV-101和气相色谱仪GC-101。
优选地，后处理系统包括废液的收集和废气的处理，废液的收集依次经过冷凝罐E-101、球阀HV-113、收集罐V-101和针形阀JV-104；废气的处理的废气来自保温箱H-101的尾气、十通阀TV-101的尾气和冷凝罐E-101的尾气。
优选地，组态王监控管理系统包括一台台式计算机和组态软件。
优选地，反应器R-101的材质包括但不限于不锈钢、纯铜和石英玻璃，的加热炉F-101的控温范围为室温1200℃，控温精度为±0.1℃。
优选地，保温箱H-101里的管路走向为来自反应器R-101出口的管路进入保温箱H-101后先采用三通分为两支即第一支和第二支，第一支经过球阀HV-112后出保温箱H-101与冷凝罐E-101的入口相连，第二支经过针形阀JV-103后再采用三通分为两支即第三支和第四支；
第三支经过球阀HV-111后出保温箱H-101与自动进样十通阀TV-101入口相连，第四支经过球阀HV-110后出保温箱H-101去尾气处理；
保温箱H-101的控温范围为室温250℃，控温精度为±0.1℃；
自动进样十通阀TV-101为气动自动进样电磁十通阀，且自动进样十通阀TV-101的阀体部分带保温功能，控温范围为室温250℃，控温精度为±0.1℃；气相色谱仪GC-101为配置了氢离子火焰检测器FID和热导检测器TCD的双通道气相色谱仪。
优选地，十通阀TV-101的尾气先经转子流量计RF-101再去尾气处理；
冷凝罐E-101选用低温循环泵P-102与其相连，低温循环泵P-102所用的冷却介质为水；
冷凝罐E-101的尾气依次经过压力表PI-104、过滤器FV-101、背压阀BPV-101和单向阀CK-105后再去尾气处理。
本发明万能型固定床催化剂评价装置的有益效果如下：
本发明万能型固定床催化剂评价装置的实验数据重复性好，系统自动化程度高，通用性强，操作简便。
附图说明
图1为本发明万能型固定床催化剂评价装置的万能型固定床催化剂评价装置的流程简图。
图2为本发明万能型固定床催化剂评价装置的实施例1气-气反应体系固定床催化剂评价装置的流程简图。
图3为本发明万能型固定床催化剂评价装置的实施例2气-液反应体系固定床催化剂评价装置的流程简图。
图4为本发明万能型固定床催化剂评价装置的实施例3液-液反应体系固定床催化剂评价装置的流程简图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
本发明的万能型固定床催化剂评价装置用于评价气-气反应体系，气-气反应体系是指反应物为气体与气体的反应体系。
具体实施方式如下(流程图见附图2)：
①检查装置的气密性。
②量取适量催化剂装填于反应器R-101，注意使催化剂床层的中点位置与加热炉的控温点对齐。
③第一气路为管路吹扫气，第二气路为反应物气体1，第三气路为反应物气体2；管路连接好后，打开吹扫气气瓶，依次开启球阀HV-102、减压阀PV-101、球阀HV-103、质量流量控制器FIC-101、球阀HV-104、单向阀CK-101、球阀HV-112、针形阀JV-103、球阀HV-111、转子流量计RF-101、球阀HV-113、过滤器FV-101、背压阀BPV-101、单向阀CK-105，调节吹扫压力、流量到合适值进行管路吹扫；同时启动加热炉F-101，升温至反应温度保持。
④开启气相色谱仪所需载气，并启动气相色谱仪GC-101进行准备工作；同时根据需要设定保温箱H-101和十通阀TV-101的温度。
⑤待加热炉F-101升温至反应温度保持5～10min后，可关闭吹扫气气瓶和球阀HV-102，然后开启反应气气体1和气体2的气瓶；气体1依次经过球阀HV-101、减压阀PV-101、球阀HV-103、质量流量控制器FIC-101、球阀HV-104、单向阀CK-101，气体2依次经过球阀HV-105、减压阀PV-102、球阀HV-106、质量流量控制器FIC-102、球阀HV-107、单向阀CK-102与气体1在混合器M-101进行预混后进入反应器R-101在催化剂床层进行反应。
⑥调节反应压力、反应温度和反应流量到合适值。
⑦待一切准备就绪后，就可以通过气相色谱仪GC-101进行反应体系全组分在线分析，分析反应物的转化率、产物的选择性和收率，以及催化剂的稳定性等。
实施例2
本发明的万能型固定床催化剂评价装置用于评价气-液反应体系，气-液反应体系是指反应物为气体与液体的反应体系。
具体实施方式如下(流程图见附图3)：
①检查装置的气密性。
②量取适量催化剂装填于反应器R-101，催化剂床层上部装填适量的适宜尺寸的瓷珠，注意使催化剂床层的中点位置与加热炉的控温点对齐。
③第一气路为管路吹扫气，第二气路为反应物气体1，第一液路为反应物液体1；管路连接好后，打开吹扫气气瓶，依次开启球阀HV-102、减压阀PV-101、球阀HV-103、质量流量控制器FIC-101、球阀HV-104、单向阀CK-101、球阀HV-112、针形阀JV-103、球阀HV-111、转子流量计RF-101、球阀HV-113、过滤器FV-101、背压阀BPV-101、单向阀CK-105，调节吹扫压力、流量到合适值进行管路吹扫；同时启动加热炉F-101，升温至反应温度保持。
④开启气相色谱仪所需载气，并启动气相色谱仪GC-101进行准备工作；同时根据需要设定保温箱H-101和十通阀TV-101的温度。
⑤待加热炉F-101升温至反应温度保持5～10min后，可关闭吹扫气气瓶和球阀HV-102，然后开启反应气气体1的气瓶和反应物液体1的计量泵P-101A；气体1依次经过球阀HV-101、减压阀PV-101、球阀HV-103、质量流量控制器FIC-101、球阀HV-104、单向阀CK-101进入反应器R-101，反应物液体1依次经过球阀HV-108和单向阀CK-103进入反应器R-101与反应气气体1在催化剂床层进行反应。
⑥调节反应压力、反应温度和反应流量到合适值。
⑦待一切准备就绪后，就可以通过气相色谱仪GC-101进行反应体系全组分在线分析，分析反应物的转化率、产物的选择性和收率，以及催化剂的稳定性等。
实施例3
本发明的万能型固定床催化剂评价装置用于评价液-液反应体系，液-液反应体系是指反应物为液体与液体的反应体系。
具体实施方式如下(流程图见附图4)：
①检查装置的气密性。
②量取适量催化剂装填于反应器R-101，催化剂床层上部装填适量的适宜尺寸的瓷珠，注意使催化剂床层的中点位置与加热炉的控温点对齐。
③第一气路为管路吹扫气(辅助气)，第一液路为反应物液体1，液路2为反应物液体2；管路连接好后，打开吹扫气(辅助气)气瓶，依次开启球阀HV-102、减压阀PV-101、球阀HV-103、质量流量控制器FIC-101、球阀HV-104、单向阀CK-101、球阀HV-112、针形阀JV-103、球阀HV-111、转子流量计RF-101、球阀HV-113、过滤器FV-101、背压阀BPV-101、单向阀CK-105，调节吹扫压力、流量到合适值进行管路吹扫；同时启动加热炉F-101，升温至反应温度保持。
④开启气相色谱仪所需载气，并启动气相色谱仪GC-101进行准备工作；同时根据需要设定保温箱H-101和十通阀TV-101的温度。
⑤待加热炉F-101升温至反应温度保持5～10min后，开启反应物液体1的计量泵P-101A和反应物液体2的计量泵P-101B；反应物液体1依次经过球阀HV-108和单向阀CK-103进入反应器R-101，反应物液体2依次经过球阀HV-109和单向阀CK-104进入反应器R-101，反应物液体1和反应物液体2在瓷珠层预热进行气化，并在吹扫气(辅助气)的带动下进入催化剂床层进行反应。
⑥调节反应压力、反应温度和反应流量到合适值。
⑦待一切准备就绪后，就可以通过气相色谱仪GC-101进行反应体系全组分在线分析，分析反应物的转化率、产物的选择性和收率，以及催化剂的稳定性等。
Claims (1)
1.一种万能型固定床催化剂评价装置，其特征在于，包括管路控制系统、固定床反应系统、全组分自动分析系统、后处理系统和组态王监控管理系统；所述管路控制系统连接固定床反应系统，所述固定床反应系统连接全组分自动分析系统，所述全组分自动分析系统连接后处理系统，所述组态王监控管理系统均与管路控制系统、固定床反应系统、全组分自动分析系统和后处理系统电性连接；
所述管路控制系统包括第一液路、第二液路、第一气路、第二气路和第三气路，所述第一液路依次经过计量泵P-101A、球阀HV-108和单向阀CK-103直接与反应器R-101相连；第二液路依次经过计量泵P-101B、球阀HV-109和单向阀CK-104直接与反应器R-101相连；第一气路的球阀HV-102与第二气路的球阀HV-101并联后依次经过减压阀PV-101、压力表PI-101、球阀HV-103、质量流量控制器FIC-101、球阀HV-104、单向阀CK-101到混合器M-101，并且在球阀HV-103、质量流量控制器FIC-101和球阀HV-104之间有一旁路由针形阀JV-101控制；所述第三气路依次经过球阀HV-105、减压阀PV-102、压力表PI-102、球阀HV-106、质量流量控制器FIC-102、球阀HV-107、单向阀CK-102到混合器M-101，并且在球阀HV-106、质量流量控制器FIC-102和球阀HV-107上有一旁路由针形阀JV-102控制；混合器M-101经过压力表PI-103与反应器R-101相连；
所述固定床反应系统包括反应器R-101和加热炉F-101；
所述全组分自动分析系统包括保温箱H-101、自动进样十通阀TV-101和气相色谱仪GC-101；
所述后处理系统包括废液的收集和废气的处理，所述废液的收集依次经过冷凝罐E-101、球阀HV-113、收集罐V-101和针形阀JV-104；所述废气的处理的废气来自保温箱H-101的尾气、十通阀TV-101的尾气和冷凝罐E-101的尾气；
所述组态王监控管理系统包括一台台式计算机和组态软件；
所述反应器R-101的材质包括不锈钢、纯铜和石英玻璃，所述加热炉F-101的控温范围为室温～1200℃，控温精度为±0.1℃；
所述保温箱H-101里的管路走向为来自反应器R-101出口的管路进入保温箱H-101后先采用三通分为两支即第一支和第二支，所述第一支经过球阀HV-112后出保温箱H-101与冷凝罐E-101的入口相连，所述第二支经过针形阀JV-103后再采用三通分为两支即第三支和第四支；
所述第三支经过球阀HV-111后出保温箱H-101与自动进样十通阀TV-101入口相连，所述第四支经过球阀HV-110后出保温箱H-101去尾气处理；
所述保温箱H-101的控温范围为室温～250℃，控温精度为±0.1℃；
所述自动进样十通阀TV-101为气动自动进样电磁十通阀，且自动进样十通阀TV-101的阀体部分带保温功能，控温范围为室温～250℃，控温精度为±0.1℃；所述气相色谱仪GC-101为配置了氢离子火焰检测器FID和热导检测器TCD的双通道气相色谱仪；
所述十通阀TV-101的尾气先经转子流量计RF-101再去尾气处理；
所述冷凝罐E-101选用低温循环泵P-102与其相连，所述低温循环泵P-102所用的冷却介质为水；
所述冷凝罐E-101的尾气依次经过压力表PI-104、过滤器FV-101、背压阀BPV-101和单向阀CK-105后再去尾气处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911279881.4A CN110907559B (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种万能型固定床催化剂评价装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911279881.4A CN110907559B (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种万能型固定床催化剂评价装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110907559A CN110907559A (zh) | 2020-03-24 |
| CN110907559B true CN110907559B (zh) | 2022-04-08 |
Family
ID=69825317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911279881.4A Active CN110907559B (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种万能型固定床催化剂评价装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110907559B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112129852B (zh) * | 2020-08-31 | 2021-08-10 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种反应气体循环利用且气氛可控的co脱氢净化催化剂评价装置 |
| CN114534632A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-05-27 | 迈瑞尔实验设备（上海）有限公司 | 浆液催化剂进料系统 |
| CN115144486A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-10-04 | 南京工业大学 | 一种co2加氢固定床反应在线评价装置 |
| CN114733458B (zh) * | 2022-05-07 | 2024-02-23 | 南京航空航天大学 | 一种光热复合催化多功能反应系统及其运行方法和应用 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102359989A (zh) * | 2011-07-18 | 2012-02-22 | 上海上计群力分析仪器有限公司 | 一种多功能催化剂反应评价表征装置及其应用 |
| CN104587916A (zh) * | 2013-11-01 | 2015-05-06 | 天津市先权工贸发展有限公司 | 一种加压双路平行反应装置 |
| CN204855473U (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-09 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种固定床催化剂性能在线评价装置 |
| WO2016035716A1 (ja) * | 2014-09-04 | 2016-03-10 | 日本ゼオン株式会社 | メタセシス重合触媒液の評価方法、およびシクロオレフィンポリマーの製造方法 |
| CN205426877U (zh) * | 2016-03-16 | 2016-08-03 | 新地能源工程技术有限公司 | 一种原粒度催化剂评价装置 |
| CN207336286U (zh) * | 2017-10-19 | 2018-05-08 | 西安华大骄阳绿色科技有限公司 | 一种多功能催化剂评价装置 |
| CN209182291U (zh) * | 2018-10-11 | 2019-07-30 | 中触媒新材料股份有限公司 | 一种mto固定流化床评价装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7267987B2 (en) * | 2003-01-06 | 2007-09-11 | Uop Llc | Process and assembly for simultaneously evaluating a plurality of catalysts |
-
2019
- 2019-12-13 CN CN201911279881.4A patent/CN110907559B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102359989A (zh) * | 2011-07-18 | 2012-02-22 | 上海上计群力分析仪器有限公司 | 一种多功能催化剂反应评价表征装置及其应用 |
| CN104587916A (zh) * | 2013-11-01 | 2015-05-06 | 天津市先权工贸发展有限公司 | 一种加压双路平行反应装置 |
| WO2016035716A1 (ja) * | 2014-09-04 | 2016-03-10 | 日本ゼオン株式会社 | メタセシス重合触媒液の評価方法、およびシクロオレフィンポリマーの製造方法 |
| CN204855473U (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-09 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种固定床催化剂性能在线评价装置 |
| CN205426877U (zh) * | 2016-03-16 | 2016-08-03 | 新地能源工程技术有限公司 | 一种原粒度催化剂评价装置 |
| CN207336286U (zh) * | 2017-10-19 | 2018-05-08 | 西安华大骄阳绿色科技有限公司 | 一种多功能催化剂评价装置 |
| CN209182291U (zh) * | 2018-10-11 | 2019-07-30 | 中触媒新材料股份有限公司 | 一种mto固定流化床评价装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MTP催化剂反应性能评价体系的建立;齐静 等;《价值工程》;20171130;第36卷(第33期);第81-84页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110907559A (zh) | 2020-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110907559B (zh) | 一种万能型固定床催化剂评价装置 | |
| CN204214820U (zh) | 一种用于加氢过程催化剂评价的集成装置 | |
| CN108195993A (zh) | 一种scr脱硝催化剂全尺寸性能检测评价装置及其应用方法 | |
| CN112697832B (zh) | 一种原位和准原位多相催化电子顺磁共振平台及使用方法 | |
| CN105467063A (zh) | 一种检测脱硝催化剂综合性能的试验装置及其应用方法 | |
| CN102749403B (zh) | 在线色谱分析系统专用采样装置 | |
| CN101241067A (zh) | 总有机碳总氮联测仪 | |
| CN202886386U (zh) | 一种全自动气体收集及在线实时测试系统 | |
| CN104628062A (zh) | 超临界水气化偏二甲肼废液的方法 | |
| CN108645955B (zh) | 一种复合催化剂循环重整-解析性能的评估装置与方法 | |
| CN207689445U (zh) | 一种scr脱硝催化剂全尺寸性能检测评价装置 | |
| CN104181253A (zh) | 用于加氢过程催化剂评价的集成装置 | |
| CN210376265U (zh) | 一种多功能催化剂活性评价中试装置 | |
| CN204789513U (zh) | 催化过滤元件催化性能评测装置 | |
| CN103558301B (zh) | 微型催化剂原位脉冲评价分析装置 | |
| CN106483242B (zh) | 一种丙烷脱氢制丙烯用催化剂的性能评价方法 | |
| CN208206919U (zh) | 一种低温脱硝催化剂活性评价装置 | |
| CN115144486A (zh) | 一种co2加氢固定床反应在线评价装置 | |
| CN205091291U (zh) | 一种烟气脱硝催化剂性能检测装置 | |
| CN112320755B (zh) | 一种用于超临界水流化床制氢放大研究的装置及方法 | |
| CN104142380A (zh) | 一种压力平衡式超小型催化反应效率对比评价装置 | |
| CN208459340U (zh) | 一种用于催化剂表征平台的快速装卸催化剂的装置 | |
| CN203551527U (zh) | 微型催化剂原位脉冲评价分析装置 | |
| CN108889248A (zh) | 一种正己烷催化裂化反应装置及其正己烷催化裂化反应的方法 | |
| CN217505756U (zh) | 一种实验室用乙腈催化剂的活性评价装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |