CN212872264U - 一种催化剂水热老化装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种催化剂水热老化装置，其解决了现有技术未公开对催化剂进行水热老化实验的装置的问题，催化剂水热老化装置设有反应炉体，反应炉体的外部包裹连接有加热炉瓦，反应炉体内的底部固定连接有热电偶套管，热电偶套管沿其长度方向上滑动连接有中空套杆，中空套杆上固定连接有盛样坩埚，盛样坩埚的数量设置为多个，中空套杆的上端与限位部件相连接，限位部件与反应炉体上的限位槽相互嵌套连接，热电偶的热电极设置在热电偶套管的内部，反应炉体的一侧开设有水汽进口管，反应炉体内的底部开设有水汽出口管，反应炉体开口的上端封闭连接设置有反应炉盖，可广泛应用于水热老化处理技术领域。

Description

一种催化剂水热老化装置

技术领域

本申请属于水热老化处理技术领域，更具体地说，是涉及一种催化剂水热老化装置。

背景技术

催化剂在工业生产中有着广泛的应用，一些催化剂在催化反应时要求的反应温度较高，当其催化的原料中含有部分的水时，水在高温下受热变成水蒸气，高温水蒸气会对催化剂的性质产生影响，例如MTO催化剂，为了探究高温水蒸气下催化剂活性的衰减程度，需要对其进行水热老化实验，来评价催化剂的质量指标，但现有技术未公开有对催化剂进行此实验的催化剂水热老化装置，因此研发该装置势在必行。

发明内容

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种催化剂水热老化装置，用于对催化剂进行水热老化实验，探究高温水蒸气下催化活性的衰减程度，从而来评价催化剂的质量指标。

为此，本实用新型提供了一种催化剂水热老化装置，其设有反应炉体，反应炉体的外部包裹连接有加热炉瓦，反应炉体内的底部固定连接有热电偶套管，热电偶套管沿其长度方向上滑动连接有中空套杆，中空套杆上固定连接有盛样坩埚，盛样坩埚的数量设置为多个，中空套杆的上端与限位部件相连接，限位部件与反应炉体上的限位槽相互嵌套连接，热电偶的热电极设置在热电偶套管的内部，反应炉体的一侧开设有水汽进口管，反应炉体内的底部开设有水汽出口管，反应炉体开口的上端封闭连接设置有反应炉盖。

优选的，反应炉体呈上部敞口的罐体结构。

优选的，限位部件为T型结构，限位部件横部的两端分别限位在反应炉体开口两侧开设的限位槽内，限位部件竖部的下端与中空套杆的一端相连接。

优选的，中空套杆与限位部件的连接方式为螺纹连接。

优选的，热电极的下端与接线盒相连接，接线盒与补偿导线的一端相连接，补偿导线的另一端连接设置有用于观察反应炉体内部温度的检测仪表。

优选的，加热炉瓦的外侧包裹连接有保温层。

优选的，反应炉体与加热炉瓦之间开设有散热通道，散热通道贯通于反应炉体与加热炉瓦之间的区域。

优选的，加热炉瓦靠近反应炉体上方的部分开设有进风孔洞，加热炉瓦位于反应炉体下方的部分开设有出风孔洞，进风孔洞与进风管的一端相连通，出风孔洞与出风管相连通，进风管的另一端与鼓风机相连通，进风孔洞、出风孔洞分别与散热通道相连通。

本实用新型的有益效果是：在水热老化实验开始之前，需要通过加热炉瓦对反应炉体加热，当反应炉体内的温度达到进行水热老化实验所要求的温度时，通过水汽进口管往反应炉体的内部输送水蒸气，盛样坩埚上存放有催化剂样品，当水蒸气进入到反应炉体内部后，会对盛样坩埚上催化剂样品的性质产生影响，持续往反应炉体内部通入水蒸气，以探究在高温水蒸气下催化剂样品活性的衰减程度，之后将其与未进行水热老化实验的催化剂进行对比分析，来评价催化剂的质量指标，设置的多个盛样坩埚可以得到多组对照实验，从而保证了水热老化实验结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型反应炉体的俯视图；

图3为本实用新型实施例2的结构示意图。

图中符号说明：

1.反应炉体；2.加热炉瓦；3.热电偶套管；4.中空套杆；5.盛样坩埚；6.限位部件；7.限位槽；8.热电极；9.接线盒；10.补偿导线；11.检测仪表；12.水汽进口管；13.水汽出口管；14.保温层；15.散热通道；16.进风孔洞；17.出风孔洞；18.进风管；19.出风管；20.鼓风机；21.反应炉盖。

具体实施方式

为使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

实施例1：

由图1、图2所示，本实用新型提供一种催化剂水热老化装置，其设有反应炉体1，反应炉体1呈上部敞口的罐体结构，反应炉体1的外部包裹连接有加热炉瓦2，反应炉体1内的底部固定连接有热电偶套管3，热电偶套管3沿其长度方向上滑动连接有中空套杆4，中空套杆4上固定连接有盛样坩埚5，盛样坩埚5的数量设置为多个，中空套杆4的上端与限位部件6相连接，限位部件6与反应炉体1上开设的限位槽7相互嵌套连接，热电偶的热电极8设置在所述热电偶套管3的内部，反应炉体1的一侧开设有水汽进口管12，反应炉体1内的底部开设有水汽出口管13，反应炉体1开口的上端封闭连接设置有反应炉盖21。加热炉瓦2可以对反应炉体1进行加热，热电偶套管3可以对热电极8起到保护作用，防止热电极8因接触空气、水蒸气等介质而被腐蚀，从而影响了其使用性能，盛样坩埚5用于存放催化剂样品；限位部件6与限位槽7之间的嵌套连接，使中空套杆4能够固定在热电偶套管3上，保证了盛样坩埚5在中空套杆4上的稳定性，防止盛样坩埚5因连接不稳定而发生晃动，造成催化剂样品的损失。水汽进口管12可以将外部的水蒸气输送到反应炉体1内，水汽出口管13用于将反应炉体1内的水蒸气排出到炉体外，反应炉盖21可以将反应炉体1的上部敞口封闭起来，以保证后续反应炉体1内部的水热老化实验可以顺利进行。

在水热老化实验开始前，首先将催化剂样品放入到反应炉体1内的盛样坩埚5内，盖上反应炉盖21，使反应炉体1内部形成一个封闭空间，然后通过加热炉瓦2对反应炉体1进行加热，当反应炉体1内部的温度达到进行水热老化实验所要求的温度时，通过水汽进口管12往反应炉体1内部输送水蒸气，通入到反应炉体1内的水蒸气可以通过水汽出口管13排出到反应炉体1外部，在输送水蒸气的过程中要保持反应炉体1内部温度的稳定，可以通过与热电偶连接的检测仪表11来观察反应炉体1内部温度的变化情况，其中温度不可以发生较大程度的偏差，否则会影响水热老化实验结果的准确性，在反应炉体1内部温度保持稳定的条件下，持续往反应炉体1内部通入水蒸气，直到水热老化实验所要求进行的时间为止，水热老化实验随之结束，并停止向反应炉体1内部输送水蒸气，然后对反应炉体1进行后续的降温操作。

在本实施例中，限位部件6为T型结构，限位部件6横部的两端分别限位在反应炉体1开口两侧开设的限位槽7内，限位部件6竖部的下端与中空套杆4的一端相连接，这种限位连接使得中空套杆4可以固定在热电偶套管3上，保证了盛样坩埚5在中空套杆4上的稳定性，防止催化剂样品发生损失，并且便于对中空套杆4进行安装和拆卸工作。

在本实施例中，中空套杆4与限位部件6的连接方式为螺纹连接，这种螺纹连接可以使中空套杆4与限位部件6之间的连接关系更加牢固，两者之间不容易出现松动脱落的问题。

在本实施例中，热电偶属于现有技术，热电极8是热电偶的热偶丝，热电极8的下端与接线盒9相连接，接线盒9与补偿导线10的一端相连接，接线盒9用于将热电极8和补偿导线10连接起来，并对处在接线盒9内的电线起到良好的保护作用，热电极8和接线盒9共同组成了热电偶，补偿导线10用于连接热电偶和检测仪表11，安装方便快捷。

在本实施例中，加热炉瓦2的外侧包裹连接有保温层14，保温层14可以选用保温棉等隔热材料，由于水热老化实验所要求的温度较高，保温层14可以为本催化剂水热老化装置提供更好的加热效果，当反应炉体1内部的温度升高到要求温度后，保温层14可以使得反应炉体1内部的热量不易发生散失，保证了在进行水热老化实验时，反应炉体1内部的温度可以保持稳定状态，不会发生较大程度的偏差，使得水热老化实验能够顺利进行下去。

实施例2：

在实施例1技术方案的基础上，在反应炉体1与加热炉瓦2之间开设有散热通道15，散热通道15贯通于反应炉体1与加热炉瓦2之间的区域，加热炉瓦2靠近反应炉体1上方的部分开设有进风孔洞16，加热炉瓦2位于反应炉体1下方的部分开设有出风孔洞17，进风孔洞16与进风管18的一端相连通，出风孔洞17与出风管19相连通，进风管18的另一端与鼓风机20相连通，进风孔洞16、出风孔洞17分别与散热通道15相连通。当反应炉体1内部的水热老化实验结束后，需要对反应炉体1的内部进行降温操作，以便于将盛样坩埚5上存放的催化剂样品从反应炉体1内取出，将其与未进行水热老化实验的催化剂进行对比，探究在高温水蒸气下催化剂活性的衰减程度，从而对催化剂的质量指标进行后续的评价分析。

当反应炉体1内部的水热老化实验结束后，通过水汽进口管12向反应炉体1的内部通入一定量的氮气，通入的氮气可以带走反应炉体1内部少量的热量，氮气的流量不宜过大，防止盛样坩埚5上存放的催化剂样品因氮气流量过大而被吹飞，造成催化剂样品的损失；与此同时，打开鼓风机20，鼓风机20开始运作，将空气吸入、压缩、吐出，鼓风机20产生的风通过进风管18到达进风孔洞16，然后通过进风孔洞16进入到散热通道15内，风在散热通道15内流通的过程中，会以热量传递的方式将反应炉体1内部的热量以及加热炉瓦2上的热量带走，风往散热通道15底部流通，最后到达出风孔洞17，风通过出风管19排出到本催化剂水热老化装置的外部，通过与热电偶连接的检测仪表11可以来观察反应炉体1内部温度的变化情况，当反应炉体1内部的温度降低到能允许工作人员取出催化剂样品的要求温度以下时，停止向反应炉体1的内部通入氮气，关闭鼓风机20，打开反应炉盖21，通过限位部件6将中空套杆4从热电偶套管3上取下，并将中空套杆4从反应炉体1的内部取出，然后对盛样坩埚5上存放的催化剂样品进行后续的评价分析操作。

在反应炉体1降温的整个过程中，鼓风机20产生的风会不断地通入到散热通道15内，实现了对反应炉体1的持续降温操作，散热通道15的设计，使得在水热老化实验结束后，在更短的有限时间内，就可以将反应炉体1内部的温度降低到允许工作人员取出催化剂样品的要求温度以下，大大缩短了水热老化实验后的降温时间，减少了对催化剂样品后续的评价分析周期，降温操作更便捷，并且可以减少通入到反应炉体1内部的氮气量，从而降低了生产成本。

在本实施例中，加热炉瓦2上开设有多个进风孔洞16和出风孔洞17，每个进风孔洞16都通过进风管18与鼓风机20相连通，每个出风孔洞17都与出风管19相连通，开设的多个进风孔洞16保证了鼓风机20鼓出的风更充足、持久，提高了水热老化试验后的降温效率；开设的多个出风孔洞17与出风管19相连通，保证了散热通道15内的风可以更及时地排出到本催化剂水热老化装置的外部，加快了散热通道15内风的流通速率，大大缩短了水热老化实验后反应炉体1的降温时间。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”、“外”、“背”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种催化剂水热老化装置，其设有反应炉体（1），其特征在于：所述反应炉体（1）的外部包裹连接有加热炉瓦（2），所述反应炉体（1）内的底部固定连接有热电偶套管（3），所述热电偶套管（3）沿其长度方向上滑动连接有中空套杆（4），所述中空套杆（4）上固定连接有盛样坩埚（5），所述盛样坩埚（5）的数量设置为多个，所述中空套杆（4）的上端与限位部件（6）相连接，所述限位部件（6）与所述反应炉体（1）上的限位槽（7）相互嵌套连接，热电偶的热电极（8）设置在所述热电偶套管（3）的内部，所述反应炉体（1）的一侧开设有水汽进口管（12），所述反应炉体（1）内的底部开设有水汽出口管（13），所述反应炉体（1）开口的上端封闭连接设置有反应炉盖（21）。

2.根据权利要求1所述的一种催化剂水热老化装置，其特征在于：所述反应炉体（1）呈上部敞口的罐体结构。

3.根据权利要求1所述的一种催化剂水热老化装置，其特征在于：所述限位部件（6）为T型结构，所述限位部件（6）横部的两端分别限位在所述反应炉体（1）开口两侧开设的所述限位槽（7）内，所述限位部件（6）竖部的下端与所述中空套杆（4）的一端相连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种催化剂水热老化装置，其特征在于：所述中空套杆（4）与所述限位部件（6）的连接方式为螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种催化剂水热老化装置，其特征在于：所述热电极（8）的下端与接线盒（9）相连接，所述接线盒（9）与补偿导线（10）的一端相连接，所述补偿导线（10）的另一端连接设置有用于观察所述反应炉体（1）内部温度的检测仪表（11）。

6.根据权利要求1所述的一种催化剂水热老化装置，其特征在于：所述加热炉瓦（2）的外侧包裹连接有保温层（14）。

7.根据权利要求1所述的一种催化剂水热老化装置，其特征在于：所述反应炉体（1）与所述加热炉瓦（2）之间开设有散热通道（15），所述散热通道（15）贯通于所述反应炉体（1）与所述加热炉瓦（2）之间的区域。

8.根据权利要求7所述的一种催化剂水热老化装置，其特征在于：所述加热炉瓦（2）靠近所述反应炉体（1）上方的部分开设有进风孔洞（16），所述加热炉瓦（2）位于所述反应炉体（1）下方的部分开设有出风孔洞（17），所述进风孔洞（16）与进风管（18）的一端相连通，所述出风孔洞（17）与出风管（19）相连通，所述进风管（18）的另一端与鼓风机（20）相连通，所述进风孔洞（16）、出风孔洞（17）分别与所述散热通道（15）相连通。

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