固定床催化劑評價(jià)裝置

詳細內容

特殊加工-固定床催化劑評價(jià)裝置

一、        裝置概述

       固定床催化劑評價(jià)裝置配置兩個(gè)進(jìn)氣路和一個(gè)進(jìn)液路，氣路由氣體質(zhì)量流量控制器精密控制進(jìn)氣量，液路由精密計量泵控制進(jìn)液量。裝置采用一個(gè)反應爐三種規格反應器的方式，可以實(shí)現3-10ml的不同裝填量，這樣增加實(shí)驗裝填的靈活性。反應爐分為預熱段部分、恒溫段部分和保溫段部分，為開(kāi)式加熱爐，采用三段溫度控制以保證其反應所需的恒溫區的穩定。預熱段可以實(shí)現原料的預熱，平衡恒溫段向外散熱保證恒溫區的穩定，恒溫段能保證催化劑在恒定的溫度區域內進(jìn)行反應，保溫段能平衡恒溫段的散熱保證恒溫區的穩定。冷凝分離系統采用液位自動(dòng)控制和氣體自動(dòng)排放的方式。

裝置框架采用標準鋁合金型材搭建而成。

裝置設置多級關(guān)聯(lián)的保護系統，確保裝置設備和操作人員的安全。

裝置適用于不同實(shí)驗條件、不同進(jìn)料量和不同催化劑裝填量的評價(jià)和研究。

二、        主要工藝參數

催化劑裝填量：3-10ml

H₂氣體流量：0-500ml/min，控制精度：±1％

N₂氣體流量：0-500ml/min，控制精度：±1％

液體進(jìn)料量：0-10ml/min，控制精度：±1％

反應壓力：0-9Mpa，控制精度：±1％                                                

設計壓力：10Mpa，控制精度：±1％

反應溫度：室溫-500℃，控溫精度±1℃

設計溫度：550℃，控制精度：±1℃

                三、        裝置流程操作說(shuō)明及部件描述

   裝置工藝流程詳見(jiàn)附圖。

裝置流程油六大系統組成：氣體進(jìn)料系統、液體進(jìn)料系統、反應系統、冷凝分離系統、液位控制及回收系統、尾氣自動(dòng)排放和計量系統。

1、              氣體進(jìn)料系統

兩路氣體分別為氫氣（H₂）和氮氣（N₂）,其進(jìn)料方式如下所述：

由兩通球閥（HV-11）進(jìn)入系統的氫氣（H₂），經(jīng)過(guò)濾器（F-11）過(guò)濾，過(guò)濾后的氣體經(jīng)減壓閥（PCV-11）減至目標壓力，經(jīng)過(guò)質(zhì)量流量控制器（FT/FV-11）控制和計量，并經(jīng)過(guò)單向閥（CK-11）后進(jìn)入反應系統。兩通球閥（HV-14）和針閥（HV-15）為質(zhì)量流量控制器（FT/FV-11）旁路閥。減壓閥（PCV-11）進(jìn)口壓力0-6000psi，出口壓力0-1500psi可調，減壓閥進(jìn)出口有壓力表（PI-11）、壓力表（PI-12）測量壓力。質(zhì)量流量控制器（FT/FV-11）：控制范圍0-500ml/min，控制精度：±1％

由兩通球閥（HV-21）進(jìn)入系統的氮氣（N2），經(jīng)過(guò)濾器（F-21）過(guò)濾，過(guò)濾后的氣體經(jīng)減壓閥（PCV-21）減至目標壓力，經(jīng)過(guò)質(zhì)量流量控制器（FT/FV-21）控制和計量，并經(jīng)過(guò)單向閥（CK-21）后進(jìn)入反應系統。兩通球閥（HV-24）和針閥（HV-25）為質(zhì)量流量控制器（FT/FV-21）旁路閥。減壓閥（PCV-21）進(jìn)口壓力0-6000psi，出口壓力0-1500psi可調，減壓閥進(jìn)出口有壓力表（PI-21）、壓力表（PI-22）測量壓力。質(zhì)量流量控制器（FT/FV-21）：控制范圍0-500ml/min，控制精度：±1％

氮氣還可通過(guò)兩通球閥（HV-26），經(jīng)減壓閥（PCV-22）減壓，由兩通球閥（HV-27），三通球閥（HV-31），輸送到產(chǎn)品罐（V-52）、原料罐（V-31）使用。減壓閥（PCV-22）進(jìn)口壓力0-3500psi，出口壓力0-250psi可調，減壓閥進(jìn)出口有壓力表（PI-23）、壓力表（PI-24）測量壓力。

2、              液體進(jìn)料系統

經(jīng)電子天平（WT-31）稱(chēng)重后的液體原料由原料罐（V-31）經(jīng)三通球閥（HV-32）和液體過(guò)濾器（F-31）過(guò)濾后，通過(guò)精密泵（p-31）安一定流量經(jīng)過(guò)三通球閥（HV-33）和單向閥（CK-31）注入反應系統。電子天平（WT-31）量程30Kg，精度1g。原料罐（V-31）容積3L，耐壓2.5Mpa。

精密計量泵設有壓力上限保護，并設有安全閥（PSV-31）雙重壓力保護，以防泵出口壓力異常超壓后損壞精密計量泵。精密計量泵流量控制范圍0.001-12ml/min，壓力6000psi。

3、              反應系統

經(jīng)過(guò)計量后的氣相和液相原理進(jìn)入反應器（R-101）進(jìn)行催化反應。反應溫度由反應爐（FRN-101）進(jìn)行加熱，以保證反應溫度。

反應器（R-101）進(jìn)口安裝壓力變送器（PI-101）用于測量反應器進(jìn)口壓力，并裝有安全閥（PSV101）以防反應器壓力超過(guò)正常值。裝置配有3種規格反應器，用于不同量催化劑充填。內徑分別為9mm、12mm、16mm，有效長(cháng)度1000mm，分別用于30ml、50ml、100ml量的催化劑充填。反應器工作溫度：室溫-500℃，工作壓力：10MPa。壓力變送器量程16Mpa測量精度0.01Mpa。

反應爐（FRN-101）為開(kāi)式加熱爐，分5段控溫，分別為（TIC101）、（TIC102）、（TIC103）、（TIC104）、（TIC105），溫控范圍室溫-500℃。反應器內有測溫探頭（TI106）。溫控儀為程序升溫，帶上限報警功能，固態(tài)繼電器輸出。熱電偶為K型。

反應器出口設計有采樣口，通過(guò)閥（HV-101）、閥（102）采樣，保證反應過(guò)程中實(shí)時(shí)采樣分析。

4、              冷凝分離系統

經(jīng)過(guò)反應器反應后的產(chǎn)物，經(jīng)冷凝器（HE-41）冷卻，進(jìn)入氣液分離器（V-51）進(jìn)行氣液分離。氣液分離器（V-51）分離后的產(chǎn)物分為氣相和液相兩部分。

根據反應的需要，可以調節冷凝器（HE-41）的進(jìn)水量，以控制冷凝產(chǎn)物的*終溫度。

5、              液位控制及回收系統

氣液分離器（V-51）中的液位通過(guò)液位計（LT-51）測量，并經(jīng)過(guò)液位調節閥（LV-51）進(jìn)行液位調節。經(jīng)過(guò)濾器（F-51）、液位調節閥（LV-51）流出的液相進(jìn)入產(chǎn)品罐（V-52）中，，并由電子天平（WT-51）進(jìn)行稱(chēng)量。兩通球閥（HV-55）和針閥（HV-56）為液位調節閥（LV-51）的旁路閥。

電子天平（WT-51）量程30Kg，精度1g。

6、              尾氣自動(dòng)排放和計量系統

經(jīng)過(guò)氣液分離器（V-51）分離后的不凝氣體，經(jīng)過(guò)氣體過(guò)濾器（F-61）的過(guò)濾，再經(jīng)數字壓力調節閥（PCV-61）調節，保證系統壓力穩定，流出的氣體經(jīng)濕式氣體流量計（WTM-61）計量后放空處理。采樣閥（HV-65）可實(shí)時(shí)采樣。兩通球閥（HV-63）和針閥（HV-64）為數字壓力調節閥（PCV-61）的旁路閥。

數字壓力調節閥（PCV-61）調節壓力控制范圍：0-2500psi。

氣體流量計（WTM-61）流量測量范圍0-0.2m³/h。

四、安    全

儀器的安全操作涉及到操作者的人身安全和儀器的正常使用壽命，廠(chǎng)家提醒操作者注意如下要點(diǎn)：

* 儀器的各類(lèi)儀表和計算機必須保證正確的電源輸入，必須配有自動(dòng)穩壓保護裝置。

* 儀器各部保證有良好的接地。

* 流程管匯各部的壓力不高于設計壓力，特別不能高于各種檢測儀表的量程，使用氣體加壓時(shí)必須格外小心。

* 儀器的閥門(mén)設計為手動(dòng)操作，請按試驗步驟預先設計好試驗流程走向，任何一閥門(mén)的操作錯誤均可能導致整個(gè)試驗的失敗。

*系統在高溫操作時(shí)，必須帶有絕熱手套，以免燙傷。

五、安    裝

儀器出廠(chǎng)時(shí)已全部安裝就緒，并經(jīng)過(guò)實(shí)際測試。為了方便包裝運輸，儀器分成不同部分包裝，安裝時(shí)請仔細參閱流程圖。

安裝工作也可由廠(chǎng)方技術(shù)人員和用戶(hù)共同完成，以便用戶(hù)進(jìn)一步熟悉儀器，便于日后日常維護。

六、維    護

電子天平要避免強烈振動(dòng)，切不可過(guò)載，其詳細的注意事項請閱讀天平說(shuō)明書(shū)。

本儀器所配計算機為儀器的專(zhuān)用控制機，切忌亂拷軟件，尤其是來(lái)歷不明的U盤(pán)，計算機病毒可能會(huì )導致控制及數據采集的混亂和錯誤。

儀器所有與液體接觸的部分均為316L材質(zhì)，有一定的抗腐蝕性能，但并非一勞永逸。對流程管匯部分需經(jīng)常清洗，尤其是注完酸或其它強腐蝕液體后要立即用清水清洗。流程長(cháng)期不用時(shí)，流程管匯內注滿(mǎn)油或用高壓氣吹干，以防銹蝕。

長(cháng)期使用會(huì )造成對閥門(mén)、流程管件、密封件的正常破損，影響密封性能，所以，建議定期對儀器進(jìn)行耐壓試驗，對儀器.的泄露部分更換密封件，對經(jīng)常使用者其周期以3個(gè)月為宜。

更新時(shí)間：2024/1/7 19:55:52

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