CN201207048Y - 用于催化剂表征系统的固定床反应器及其反应炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型是用于催化剂表征系统的固定床反应器及其反应炉。反应器由底部连通的不等径并列石英管构成，反应炉的外壳、炉瓦以及外壳与炉瓦之间的保温层分别由对接的两部分构成，其中炉瓦以及保温层的接合面对称设有卧置反应器的半卧槽，对接外壳的一侧对接部设铰链，铰链轴两端支撑于试验台，一对接外壳设有固定反应器的支架。反应器置于反应炉炉瓦中，加热速度快且保温性能好。不等径两并列石英管构成的反应器缩小了反应炉体积以防止生成物与反应物的返混，且便于装卸催化剂和石英棉。反应炉采用对接方式，能够快速冷却降温，有效缩短实验操作时间。本实用新型具有结构合理、便于操作和节省能源的突出优点。

Description

用于催化剂表征系统的固定床反应器及其反应炉

技术领域

本实用新型属于流动态实验装置，特别是涉及一种用于催化剂表征系统的固定床反应器及其反应炉。

背景技术

催化剂表征系统是研究固体表面特性和催化剂动态分析的常用实验装置，系统一般由三部分组成，即气体计量和净化单元，反应器、反应炉及其控温单元和分析测量单元，其中反应炉和反应器的结构设计是决定该系统性能的关键部分。

现有技术中，固定床直管式反应器及其圆筒封闭式反应炉是应用较多的结构形式，虽然结构简单但存在以下明显缺陷：直管式反应器不便于催化剂的装填或取出，与其相应的反应炉体积较大；当反应气流不稳定时催化剂易散失，甚至出现反应物与生成物的返混现象；实验后炉体冷却速度很慢，相对延长了无效实验时间而影响实验效率。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术中固定床直管式反应器及其圆筒封闭式反应炉存在的上述技术问题，而提供一种用于催化剂表征系统的固定床反应器及其反应炉。

本实用新型为实现上述目的采取以下技术方案：本反应器及其反应炉包括热电偶及其石英套管、反应器端密封和反应炉本体，其特征在于：反应器由底部连通的不等径两并列石英管构成，其中大口径石英管设有由石英棉支撑层、催化剂层和石英棉覆盖层构成的固定床，反应器两端均设有端密封，所述端密封由螺纹连接的上下密封套、上密封套中的橡胶密封圈构成，所述大口径石英管的上密封套设有连通该石英管的三通连接管，其直通口置入带有石英套管的热电偶，所述热电偶及其石英套管深入至固定床的催化剂层，所述小口径石英管的上密封套设有连通该石英管的直通连接管，所述反应炉的外壳、炉瓦以及外壳与炉瓦之间的保温层分别由对接的两部分构成，其中相对接的炉瓦以及保温层的接合面两侧对称设有卧置反应器的半卧槽，对接的外壳接合部两侧分别设有与半卧槽相对应的半孔，所述对接外壳其一侧对接部设置连接铰链，铰链轴两端支撑于试验台，一对接外壳的顶部设有固定反应器的支架。

本实用新型还可以采取以下技术措施：

所述反应器两端的端密封，其橡胶密封圈为锥台形，上密封套设有与橡胶密封圈形状相吻合的内表面，螺纹连接的上下密封套由其结合部紧定于支架。

所述反应炉相对接的两部分对称，其中两对接外壳分别设有带栅孔的护罩，两对接外壳设有锁合或解除锁合的旋启手柄。

本实用新型的有益效果和优点在于：反应器卧置于反应炉炉瓦中强化了传热效果，加热速度快且保温性能好。底部连通的不等径两并列石英管构成的反应器缩小了反应炉体积。小口径石英管有利于防止生成物与反应物的返混，大口径石英管便于装卸催化剂和石英棉。本反应器的端密封结构取代了传统的卡套硬连接，提高了反应器的气密性，同时端密封结构也易于装卸，实用性强。反应炉炉体配有多孔不锈钢护罩而提高了安全性。反应炉采用对开方式，能够快速冷却降温，有效缩短实验操作时间。本实用新型具有结构合理、便于操作和节省能源的突出优点。

附图说明

附图1是实施例结构示意图。

附图2是图1A向视图。

附图3是图2剖面结构示意图。

附图4是反应器及其与反应炉结构关系示意图。

图中标号：1 对接外壳，2 护罩，2-1 栅孔，3 旋启手柄，4 铰链轴，4-1 铰链，5 支架，6 端密封，6-1 橡胶密封圈，7 反应器，7-1半卧槽，8 炉瓦，9 保温层，10 三通连接管，11 石英套管，12 热电偶，13 直通连接管，14 石英棉支撑层，15 催化剂层，16 石英棉覆盖层。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。

如图1、2、3所示实施例，反应炉的外壳1、炉瓦8以及外壳与炉瓦之间的保温层9分别由对称的、相对接的两部分构成，两对接外壳1分别设有带栅孔2-1的护罩2，对接外壳图示后侧的对接部设置连接铰链4-1，其铰链轴4两端支撑于试验台，对接外壳图示前侧的对接部设置使对接外壳锁合或解除锁合的旋启手柄3。一对接外壳的顶部设有固定反应器7的支架5。

如图4所示，反应器7由底部连通的不等径两并列石英管构成，其中大口径石英管设有由石英棉支撑层14、催化剂层15和石英棉覆盖层16构成的固定床。反应器7两端均设有端密封6，端密封由螺纹连接的上下密封套和上密封套中的橡胶密封圈6-1构成。橡胶密封圈为锥台形，上密封套设有与橡胶密封圈形状相吻合的内表面。大口径石英管的上密封套设有连通该石英管的三通连接管10，其直通口置入带有石英套管11的热电偶12，热电偶及其石英套管深入至固定床的催化剂层15。小口径石英管的上密封套设有连通该石英管的直通接头13。

如图2、3、4所示，相对接的炉瓦8以及保温层9的接合面两侧对称设有卧置反应器7的半卧槽7-1，对接的外壳1接合部两侧分别设有与半卧槽7-1相对应的半孔。反应器的各端密封6螺纹连接的上下密封套由其结合部紧定于支架5。

实施例的反应器7的大口径石英管内径9～18mm，小口径石英管内径为2～4mm，石英管厚度为1～3mm。

实施例的具体安装步骤如下：在反应器两端口安装端密封的下密封套，在大口径石英管中装入石英棉支撑层，根据实验要求称取催化剂30～150mg并装入支撑层表面，催化剂层覆盖石英棉覆盖层。打开对接式反应炉，将安装下密封套的反应器从支架下方置入其过孔，随后安装并旋紧上密封套，使上下密封套即反应器支撑于支架，与此同时反应器两端口分别接合于相应上密封套顶部并使橡胶密封圈密封反应器各端口。将石英套管及热电偶插入至催化剂层，闭合对接式反应炉，连接进气管线和出气管线即可开始试验。试验后的拆卸步骤与安装步骤相反。

Claims (3)

1、用于催化剂表征系统的固定床反应器及其反应炉，由热电偶及其石英套管、反应器端密封和反应炉本体所组成，其特征在于：反应器由底部连通的不等径两并列石英管构成，其中大口径石英管设有由石英棉支撑层、催化剂层和石英棉覆盖层构成的固定床，反应器两端均设有端密封，所述端密封由螺纹连接的上下密封套、上密封套中的橡胶密封圈构成，所述大口径石英管的上密封套设有连通该石英管的三通连接管，其直通口置入带有石英套管的热电偶，所述热电偶及其石英套管深入至固定床的催化剂层，所述小口径石英管的上密封套设有连通该石英管的直通连接管，所述反应炉的外壳、炉瓦以及外壳与炉瓦之间的保温层分别由对接的两部分构成，其中相对接的炉瓦以及保温层的接合面两侧对称设有卧置反应器的半卧槽，对接的外壳接合部两侧分别设有与半卧槽相对应的半孔，所述对接外壳其一侧对接部设置连接铰链，铰链轴两端支撑于试验台，一对接外壳的顶部设有固定反应器的支架。

2、根据权利要求1所述的固定床反应器及其反应炉，其特征在于：所述反应器两端的端密封，其橡胶密封圈为锥台形，上密封套设有与橡胶密封圈形状相吻合的内表面，螺纹连接的上下密封套由其结合部紧定于支架。

3、根据权利要求1所述的固定床反应器及其反应炉，其特征在于：所述反应炉相对接的两部分对称，其中两对接外壳分别设有带栅孔的护罩，两对接外壳设有锁合或解除锁合的旋启手柄。

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