CN208239374U - 常压内循环无梯度反应实验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种常压内循环无梯度反应实验系统，它包括控制系统、反应系统和检测系统；反应系统包括气体质量流量计、蠕动泵、预热器、内循环无梯度反应容器、冷凝器、气液分离器和湿式气体流量计，气体质量流量计的出口和蠕动泵的出口均连通预热器的进口，预热器的出口与内循环无梯度反应容器的进口连通，内循环无梯度反应容器的出口与冷凝器的进口连通，冷凝器的出口与气液分离器的进口连通，气液分离器的出口与湿式气体流量计的进口连通，湿式气体流量计的出口连通外界；检测系统包括气相色谱仪，内循环无梯度反应容器的出口以及气液分离器的出口均连通有气相色谱仪。该常压内循环无梯度反应实验系统具有教学设备结构简洁、可直接获取气相色谱分析数据、可改变实验条件进行多组对比实验的优点。

Description

常压内循环无梯度反应实验系统

技术领域

本实用新型涉及反应装置领域，具体涉及一种常压内循环无梯度反应实验系统。

背景技术

目前，高纯乙烯用途广泛，在冶金、电子、化工、石油等工业部门和基础研究、大气污染监测、航空、原子能等领域被广泛用作标准气、在线仪表标准气、校正气、配置某些特种混合气。

因此，乙烯制备的教学实验设备对于急速扩张的产业而言具有重要意义，但是目前市面上的教学设备尚不完善。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种教学设备结构简洁、可直接获取气相色谱分析数据、可改变实验条件进行多组对比实验的教学系统。

本实用新型提供一种常压内循环无梯度反应实验系统，它包括控制系统、反应系统和检测系统；所述反应系统包括气体质量流量计、蠕动泵、预热器、内循环无梯度反应容器、冷凝器、气液分离器和湿式气体流量计；其中，所述气体质量流量计的出口和所述蠕动泵的出口均连通所述预热器的进口，所述与预热器的出口与所述内循环无梯度反应容器的进口连通，所述内循环无梯度反应容器的出口与所述冷凝器的进口连通，所述冷凝器的出口与所述气液分离器的进口连通，所述气液分离器的出口与所述湿式气体流量计的进口连通，所述湿式气体流量计的出口连通外界；所述检测系统包括气相色谱仪，所述内循环无梯度反应容器的出口以及所述气液分离器的出口均连通有所述气相色谱仪。

基于上述，所述气体质量流量计的进路管道或出路官道上安装有调压阀。

基于上述，所述气体质量流量计的进路管道上安装有过滤器。

基于上述，所述预热器至所述内循环无梯度反应容器之间的管道上以及所述内循环无梯度反应容器与所述气相色谱仪之间的管道上包裹有保温层。

基于上述，所述气相色谱仪的进路管道上安装有过滤器。

基于上述，所述气液分离器液体出口处安装有计量称。

基于上述，所述内循环无梯度反应容器内部的催化剂筐的筐底和筐口处均安装有温度传感器。

基于上述，所述内循环无梯度反应容器内部和加热炉的顶部内插装有控温热电偶，所述加热炉为圆形闭式炉。

基于上述，所述内循环无梯度反应容器为不锈钢材质。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本实用新型具有以下优点：

本实用新型将乙烯脱水实验的必要设备进行组合应用，并采用蠕动泵、调压阀等可调节设备，控制氮气和乙醇的混合比例，经反应后的反应物可直接进入到色谱分析仪中采样分析，也可以经过冷凝和气液分离后进入色谱分析仪中采样分析，获得不同状态下的分析结果，进行对比，气液分离后的气相排空，液相收集采样，用于实验数据比对；通过改变实验条件，如改变气液流量等，进行多组实验。

进一步的，本实用新型所提供的内循环无梯度反应容器内部设有一个加热炉，可以根据需要调节加热温度；且在所述内循环无梯度反应容器内部的催化剂筐底和筐口处均安装有温度传感器，可以更好的把控受温度影响的反应的方向；过滤器、计量称等的设计，有助于实验数据的准确。

附图说明

图1 是本实用新型常压内循环无梯度反应实验系统结构示意图。

图中：1.气体质量流量计；2.蠕动泵；3.预热器；4.内循环无梯度反应容器；5.冷凝器；6.气液分离器；7.湿式气体流量计；8.气相色谱仪；9.过滤器；10.调压阀；11.保温层；12.计量称；13.加热炉；14.催化剂筐；15.控温热电偶。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1是本实用新型的结构示意图。本实用新型提供的是一种常压内循环无梯度反应实验系统，它包括控制系统、反应系统和检测系统。

所述反应系统包括气体质量流量计1、蠕动泵2、预热器3、内循环无梯度反应容器4、冷凝器5、气液分离器6和湿式气体流量计7；其中，所述气体质量流量计1的出口和所述蠕动泵2的出口均连通所述预热器3的进口，所述预热器3的出口与所述内循环无梯度反应容器4的进口连通，所述内循环无梯度反应容器4的出口与所述冷凝器5的进口连通，所述冷凝器5的出口与所述气液分离器6的进口连通，所述气液分离器6的出口与所述湿式气体流量计7的进口连通，所述湿式气体流量计7的出口连通外界。

实际应用时，气体原料在从其盛装容器流出时可能掺杂着一些杂质，所以通过在进气口安装一个过滤器9以达到净化目的。另外，气体刚流出压力较大，所述在原料气体流过所述过滤器9之后流经调压阀10之前可以加设一个单向阀以缓冲气体压力，气体流经所述调压阀之后，可以再通过设置压力表的方式进行检测气体压力，之后在气体流经所述气体质量流量计之前以及在进入预热器之前都可加设单向阀以达到稳定气体压力的目的。

由于材料在所述内循环无梯度反应容器4内反时，经常需要高温进行，所以在所述内循环无梯度反应容器4的内部安装一圆形闭式加热炉13。所述内循环无梯度反应容器4在加热使用时，一般温度较高，且压力也较大。为了保证所述内循环无梯度反应容器4不对反应过程产生影响，优先选用不锈钢材质。

为了加快反应，或者提高反应的效率，一般需要添加一些催化剂。而且催化剂温度的高低对反应有着重要的影响，所以在容器内部设置催化剂筐14，并且在筐底和筐顶都安装有温度传感器，便于实时监测控制。

为便于观察所述内循环无梯度反应容器4内部的温度变化以及控制其温度数据，可以通过加设控温热电偶15的方式实现。

另外，因为从所述内循环无梯度反应容器4的上端出来的气体产物会由于高温的原因导致压力过大，所以这些产物在进入气相色谱仪8或者冷凝器5之前可以加设单向阀已达到稳压的目的；为了防止从所述内循环无梯度反应容器4的端部流出的气体在进入下一步骤之前液化，可以在流经管道上包裹保温层11的方式实现。

从所述内循环无梯度反应容器4的端部流出的气体产物流经所述冷凝器5进行冷却，接着流向所述气液分离器6，液体产物通过所述气液分离器6底端的阀门流出，并通过下面的计量称12称重；气体产物通过所述气液分离器6的顶端流出，流经过滤器9，一部分流经单向阀进入气相色谱仪；另一部分流经单向阀进入实施气体流量计7并排向外界。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种常压内循环无梯度反应实验系统，它包括控制系统、反应系统和检测系统；其特征在于：所述反应系统包括气体质量流量计（1）、蠕动泵（2）、预热器（3）、内循环无梯度反应容器（4）、冷凝器（5）、气液分离器（6）和湿式气体流量计（7）；其中，所述气体质量流量计（1）的出口和所述蠕动泵（2）的出口均连通所述预热器（3）的进口，所述预热器（3）的出口与所述内循环无梯度反应容器（4）的进口连通，所述内循环无梯度反应容器（4）的出口与所述冷凝器（5）的进口连通，所述冷凝器（5）的出口与所述气液分离器（6）的进口连通，所述气液分离器（6）的出口与所述湿式气体流量计（7）的进口连通，所述湿式气体流量计（7）的出口连通外界；所述检测系统包括气相色谱仪（8），所述内循环无梯度反应容器（4）的出口以及所述气液分离器（6）的出口均连通有所述气相色谱仪（8）。

2.根据权利要求1所述的常压内循环无梯度反应实验系统，其特征在于：所述气体质量流量计（1）的进路管道或出路官道上安装有调压阀（10）。

3.根据权利要求2所述的常压内循环无梯度反应实验系统，其特征在于：所述气体质量流量计（1）的进路管道上安装有过滤器（9）。

4.根据权利要求3所述的常压内循环无梯度反应实验系统，其特征在于：所述预热器（3）至所述内循环无梯度反应容器（4）的管道上以及所述内循环无梯度反应容器（4）与所述气相色谱仪（8）之间的管道上包裹有保温层（11）。

5.根据权利要求4所述的常压内循环无梯度反应实验系统，其特征在于：所述气相色谱仪（8）的进路管道上安装有过滤器（9）。

6.根据权利要求5所述的常压内循环无梯度反应实验系统，其特征在于：所述气液分离器（6）液体出口处安装有计量称（12）。

7.根据权利要求6所述的常压内循环无梯度反应实验系统，其特征在于：所述内循环无梯度反应容器（4）内部的催化剂筐（14）的筐底和筐口处均安装有温度传感器。

8.根据权利要求7所述的常压内循环无梯度反应实验系统，其特征在于：所述内循环无梯度反应容器（4）内部和加热炉（13）的顶部内插装有控温热电偶（15），所述加热炉（13）为圆形闭式炉。

9.根据权利要求8所述的常压内循环无梯度反应实验系统，其特征在于：所述内循环无梯度反应容器（4）为不锈钢材质。