CN207694779U - 一种高温高压光化学气固相反应系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温高压光化学气固相反应系统，包括两路以上相同且并联的进气路，每条进气路包括高压气瓶和与高压气瓶的出口连接的管道，管道依次设置有第一高压减压阀、第一截止阀和第一稳流阀，每条进气路的第一稳流阀的输出端连接至同一混气接头，混气接头的输出端与通过管道与高温高压反应器的输入接口连接，高温高压反应器的输出接口通过管道接入吸收池的入口，自高温高压反应器至吸收池方向管道上依次设置有第二截止阀、第二高压减压阀和第二稳流阀，本实用新型可实现多路气体的混合，在线检测压力及流量，能够实现多路气体的进气控制和气体输出控制。
Description
技术领域
本实用新型属于光催化技术领域，具体涉及一种高温高压光化学气固相反应系统。
背景技术
当今的光催化研究日益深化，并逐渐进行多相(气、汽、液、固)、多参数反应控制(光、热、温度、压力、质量流量)等多条件组合，向更加精细化研究方向探索、发展。高温高压光化学反应器也在不断改进与发展。合成氨即是一个典型的高温高压光化学反应，工业上氨是以哈伯法通过N2和H2在高温高压和催化剂存在下直接化合而制成，气化学式为工业制氨绝大部分是在高压、高温和催化剂存在下由氮气和氢气合成制得。而目前没有一种气路系统能够同时实现在高压条件下保证气体供给，比例控制以及流量监测的气路系统，导致实验的成功率不高，且操作过程繁琐，所以需要提出一种在高温、高压条件下涉及气固反应时，保证气体供给、比例控制以及压力流量在线监测控的气路系统。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高温高压光化学气固相反应系统，本实用新型设计合理，通过多路气路的组合设计以及不同阀门的设置，实现在高压条件下保证气体供给，比例控制以及气体流量监测。
为达到上述目的，本实用新型所述一种高温高压光化学气固相相反应系统包括两路以上并联的进气路，每条进气路均包括高压气瓶和与高压气瓶的出口连接的管道，管道上自高压气瓶至管道末端方向依次设置有第一高压减压阀、第一截止阀和第一稳流阀，每条进气路的第一稳流阀的输出端连接至同一混气接头的不同输入端，混气接头的输出端与通过管道与高温高压反应器的输入接口连接，管道上自混气接头至高温高压反应器方向管道上依次设置有稳压阀和三通球阀，高温高压反应器的输出接口通过管道接入吸收池的入口，吸收池用于吸收产物气体，自高温高压反应器至吸收池方向管道上依次设置有第二截止阀、第二高压减压阀和第二稳流阀。
进一步的，混气接头的输出端通过管道与高压小气瓶的输入接口连接，高压小气瓶的输出接口通过管道与稳压阀连接。
进一步的，第二稳流阀的后端连接有自动六通阀。
进一步的，第二稳流阀的后端连接有常压流量计。
进一步的，第一高压减压阀和第一截止阀之间设置有高压单向阀。
进一步的，高温高压反应器与第二高压减压阀之间的管道长为50cm～100cm。
进一步的，管道均采用耐高压耐腐蚀管。
进一步的，高温高压反应器中设置有数字式温度传感器和数字式压力传感器以及泄压装置。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果，本实用新型为具有气体流量控制、气体混合、以及尾气吸收的完整系统，可实现多路气体的混合，能够实现多路气体的进气控制和气体输出控制，方便实验操作。
进一步的，混气接头的输出端通过管道与高压小气瓶的输入接口连接，高压小气瓶的输出接口通过管道与稳压阀连接，混合后气体进入高压小气瓶，进行储存，针对不同气路的气体比例不同、气体压力不同或流量低情况，高压小气瓶起到充分混合气体和调节流量的作用，高压小气瓶的输出接口通过管道与稳压阀(8)连接。
进一步的，第二稳流阀的后端连接有自动六通阀，自动六通阀与色谱仪连接能够实现定时取样。
进一步的，第二稳流阀的后端连接有常压流量计，常压流量计能够测算管内气体的摩尔流量。
进一步的，第一高压减压阀和第一截止阀之间设置有高压单向阀。
进一步的，高温高压反应器与第二高压减压阀之间的管道长为50cm～100cm，使高温高压反应器流出的气体在管道中冷却至常温后流入下级阀门。
进一步的，高温高压反应器中设置有数字式温度传感器和数字式压力传感器以及泄压装置，工作人员能够及时的监测反应器中的温度和压力，及时对反应器中的气体的温度和压力进行调整，可精确控制系统温度及压力。泄压装置可以在反应器内压力达到安全界限值时泄压，时刻保证反应器内压力在安全范围内。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的示意图；
图2为本实用新型实施例2的示意图；
图3为高温高压反应器和光源位置示意图；
附图中：1、高压气瓶，21、第一高压减压阀，22、第二高压减压阀，3、高压单向阀，41、第一截止阀，42、第二截止阀，51、第一稳流阀，52、第二稳流阀，6、混气接头，7、高压小气瓶，8、稳压阀，9、三通球阀，10、高温高压反应器，11、常压流量计，12、自动六通阀，13、吸收池，14、光源，15、固体催化剂。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
实施例1
参照图1和图3，一种高温高压光化学气固相反应系统包括三路并联的进气路，每条进气路包括高压气瓶1和与高压气瓶1的出口连接的管道，管道上自高压气瓶1至管道末端方向依次设置有第一高压减压阀21、高压单向阀3、第一截止阀41和第一稳流阀51，第一高压减压阀21的作用是调节本气路中的气体流量和压力，高压单向阀3的作用是防止气体回流，51第一稳流阀前端加第一截止阀41方便通断，可以严格控制各气路流量的比例，每条进气路的第一稳流阀的输出端连接至同一混气接头6的不同输入端，此处的混气接头6为四通阀，四通阀接不锈钢螺纹管作为混合器，混合器的输出端与高压小气瓶7的输入接口连接，混合后气体进入高压小气瓶7，进行储存，针对不同气路的气体比例不同、气体压力不同或流量低情况，高压小气瓶7起到充分混合气体和调节流量的作用，高压小气瓶7的输出接口通过管道与高温高压反应器10的输入接口连接，该管道上自高压小气瓶7至高温高压反应器10方向管道上依次设置有稳压阀8和三通球阀9，高温高压反应器10上方设置有光源14，混合气体经过三通球阀9后进入高温高压反应器10，与固体催化剂15一起在高压反应器10中进行反应，三通球阀9用来切换反应器入口气路，方便反应器排气，高温高压反应器10上设置有测量温度的数字式温度传感器和测量压力的数字式压力传感器以及泄压装置，高温高压反应器10的输出接口通过管道接入吸收池13的入口，吸收池13中容置有用于吸收产物气体，对产物中的有害物质进行处理，根据反应产物的不同，吸收池13中容置的物体也不同，自高温高压反应器10 至吸收池13方向管道上依次设置有第二截止阀42、第二高压减压阀22、第二稳流阀52、常压流量计11和自动六通阀12，反应后气体经过自动六通阀12后进入吸收池13第四截止阀用来关闭反应器出口，测试反应器气密性，常压流量计11能够测算管内气体的摩尔流量，上述管道均采用耐高压耐腐蚀管。
稳压阀8配合第二稳流阀52调节反应釜内压力与流量，将气体压力范围控制在0～7Mpa。稳压阀8调节反应釜内部压力过程中第二稳流阀52流量是变化的，为达到预期的流量范围，需要将稳压阀8与第二稳流阀52配合调节。
优选的，高温高压反应器10与第二高压减压阀22之间的管道长为50cm～100cm，使高温高压反应器10流出的气体在管道中冷却至常温后流入下级阀门。
优选的，自动六通阀12与色谱仪连接可以实现定时取样。
优选的，本实用新型采用三路进气系统，具体实施时可以根据实验需要增删气路以及每条进气路的阀门设置，工艺管线、改造方便、投资小。
实施例2
参照图2，本实施例与实施例1的不同之处仅在于进气路的数量不同，本实施例中进气路的数量为两路。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处仅在于进气路的数量不同，本实施例中进气路的数量为四路。
本实用新型一种高温高压光化学气固相反应系统，集合了气体流量控制、气体混合、压力控制、样品的取样控制以及尾气吸收的完整系统，可实现多路气体的混合，在线检测压力及流量，可与色谱仪连接，实现全自动定时取样，采用模块式结构设计可任意更换或加减部件，并可以实现多个系统的串并联使用，采用高耐压性阀门，可满足大多数实验的压力要求。
Claims (8)
1.一种高温高压光化学气固相反应系统，其特征在于，包括两路以上并联的进气路，每条进气路均包括高压气瓶(1)和与高压气瓶(1)的出口连接的管道，管道上自高压气瓶(1)至管道末端方向依次设置有第一高压减压阀(21)、第一截止阀(41)和第一稳流阀(51)，每条进气路的第一稳流阀(51)的输出端连接至同一混气接头(6)的不同输入端，混气接头(6)的输出端与通过管道与高温高压反应器(10)的输入接口连接，管道上自混气接头(6)至高温高压反应器(10)方向管道上依次设置有稳压阀(8)和三通球阀(9)，高温高压反应器(10)的输出接口通过管道接入吸收池(13)的入口，吸收池(13)用于吸收产物气体，自高温高压反应器(10)至吸收池(13)方向管道上依次设置有第二截止阀(42)、第二高压减压阀(22)和第二稳流阀(52)。
2.根据权利要求1所述的一种高温高压光化学气固相反应系统，其特征在于，混气接头(6)的输出端通过管道与高压小气瓶(7)的输入接口连接，高压小气瓶(7)的输出接口通过管道与稳压阀(8)连接。
3.根据权利要求1所述的一种高温高压光化学气固相反应系统，其特征在于，第二稳流阀(52)的后端连接有自动六通阀(12)。
4.根据权利要求1所述的一种高温高压光化学气固相反应系统，其特征在于，第二稳流阀(52)的后端连接有常压流量计(11)。
5.根据权利要求1所述的一种高温高压光化学气固相反应系统，其特征在于，第一高压减压阀(21)和第一截止阀(41)之间设置有高压单向阀(3)。
6.根据权利要求1所述的一种高温高压光化学气固相反应系统，其特征在于，高温高压反应器(10)与第二高压减压阀(22)之间的管道长为50cm～100cm。
7.根据权利要求1所述的一种高温高压光化学气固相反应系统，其特征在于，管道均采用耐高压耐腐蚀管。
8.根据权利要求1所述的一种高温高压光化学气固相反应系统，其特征在于，高温高压反应器(10)中设置有数字式温度传感器和数字式压力传感器以及泄压装置。
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- 2017-11-21 CN CN201721564659.5U patent/CN207694779U/zh active Active
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