固定床催化劑評(píng)價(jià)裝置

一、        裝置概述

       固定床催化劑評(píng)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(jì)量泵控制進(jìn)液量,。裝置采用一個(gè)反應(yīng)爐三種規(guī)格反應(yīng)器的方式，可以實(shí)現(xiàn)100ml,、50ml,、30ml的不同裝填量，這樣增加實(shí)驗(yàn)裝填的靈活性,。反應(yīng)爐分為預(yù)熱段部分,、恒溫段部分和保溫段部分，為開式加熱爐,，采用五段溫度控制以保證其反應(yīng)所需的恒溫區(qū)的穩(wěn)定,。預(yù)熱段可以實(shí)現(xiàn)原料的預(yù)熱，平衡恒溫段向外散熱保證恒溫區(qū)的穩(wěn)定,，恒溫段能保證催化劑在恒定的溫度區(qū)域內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),，保溫段能平衡恒溫段的散熱保證恒溫區(qū)的穩(wěn)定。冷凝分離系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)鋁合金型材搭建而成,。

裝置設(shè)置多級(jí)關(guān)聯(lián)的保護(hù)系統(tǒng)，確保裝置設(shè)備和操作人員的安全,。

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

二,、        主要工藝參數(shù)

催化劑裝填量：100ml,、50ml、30ml

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(yīng)壓力：0-9Mpa,，控制精度：±1％                                                

設(shè)計(jì)壓力：10Mpa,，控制精度：±1％

反應(yīng)溫度：室溫-500℃，控溫精度±1℃

設(shè)計(jì)溫度：550℃,，控制精度：±1℃

三,、        裝置流程操作說明及部件描述

   裝置工藝流程詳見附圖。

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

1,、              氣體進(jìn)料系統(tǒng)

兩路氣體分別為氫氣（H₂）和氮?dú)猓∟₂）,其進(jìn)料方式如下所述：

由兩通球閥（HV-11）進(jìn)入系統(tǒng)的氫氣（H₂）,，經(jīng)過濾器（F-11）過濾，過濾后的氣體經(jīng)減壓閥（PCV-11）減至目標(biāo)壓力,，經(jīng)過質(zhì)量流量控制器（FT/FV-11）控制和計(jì)量,，并經(jīng)過單向閥（CK-11）后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。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(diào)，減壓閥進(jìn)出口有壓力表（PI-11）,、壓力表（PI-12）測(cè)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(tǒng)的氮?dú)猓∟2）,，經(jīng)過濾器（F-21）過濾,，過濾后的氣體經(jīng)減壓閥（PCV-21）減至目標(biāo)壓力，經(jīng)過質(zhì)量流量控制器（FT/FV-21）控制和計(jì)量,，并經(jīng)過單向閥（CK-21）后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng),。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(diào),，減壓閥進(jìn)出口有壓力表（PI-21）、壓力表（PI-22）測(cè)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?dú)膺€可通過兩通球閥（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(diào),，減壓閥進(jìn)出口有壓力表（PI-23）,、壓力表（PI-24）測(cè)量壓力。

2,、              液體進(jìn)料系統(tǒng)

經(jīng)電子天平（WT-31）稱重后的液體原料由原料罐（V-31）經(jīng)三通球閥（HV-32）和液體過濾器（F-31）過濾后,，通過精密泵（p-31）安一定流量經(jīng)過三通球閥（HV-33）和單向閥（CK-31）注入反應(yīng)系統(tǒng)。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(jì)量泵設(shè)有壓力上限保護(hù),，并設(shè)有安全閥（PSV-31）雙重壓力保護(hù),，以防泵出口壓力異常超壓后損壞精密計(jì)量泵。精密計(jì)量泵流量控制范圍0.001-12ml/min,，壓力6000psi,。

3、              反應(yīng)系統(tǒng)

經(jīng)過計(jì)量后的氣相和液相原理進(jìn)入反應(yīng)器（R-101）進(jìn)行催化反應(yīng),。反應(yīng)溫度由反應(yīng)爐（FRN-101）進(jìn)行加熱,，以保證反應(yīng)溫度。

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

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

反應(yīng)器出口設(shè)計(jì)有采樣口,，通過閥（HV-101）,、閥（102）采樣,，保證反應(yīng)過程中實(shí)時(shí)采樣分析。

4,、              冷凝分離系統(tǒng)

經(jīng)過反應(yīng)器反應(yīng)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(jù)反應(yīng)的需要,，可以調(diào)節(jié)冷凝器（HE-41）的進(jìn)水量,，以控制冷凝產(chǎn)物的zui終溫度。

5,、              液位控制及回收系統(tǒng)

氣液分離器（V-51）中的液位通過液位計(jì)（LT-51）測(cè)量,，并經(jīng)過液位調(diào)節(jié)閥（LV-51）進(jìn)行液位調(diào)節(jié)。經(jīng)過濾器（F-51）,、液位調(diào)節(jié)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)行稱量,。兩通球閥（HV-55）和針閥（HV-56）為液位調(diào)節(jié)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(jì)量系統(tǒng)

經(jīng)過氣液分離器（V-51）分離后的不凝氣體，經(jīng)過氣體過濾器（F-61）的過濾,，再經(jīng)數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥（PCV-61）調(diào)節(jié),，保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，流出的氣體經(jīng)濕式氣體流量計(jì)（WTM-61）計(jì)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(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥（PCV-61）的旁路閥。

數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥（PCV-61）調(diào)節(jié)壓力控制范圍：0-2500psi,。

氣體流量計(jì)（WTM-61）流量測(cè)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,，廠家提醒操作者注意如下要點(diǎn)：

* 儀器的各類儀表和計(jì)算機(jī)必須保證正確的電源輸入,，必須配有自動(dòng)穩(wěn)壓保護(hù)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(shè)計(jì)壓力,，特別不能高于各種檢測(cè)儀表的量程，使用氣體加壓時(shí)必須格外小心,。

* 儀器的閥門設(shè)計(jì)為手動(dòng)操作,，請(qǐng)按試驗(yàn)步驟預(yù)先設(shè)計(jì)好試驗(yàn)流程走向,，任何一閥門的操作錯(cuò)誤均可能導(dǎo)致整個(gè)試驗(yàn)的失敗。

*系統(tǒng)在高溫操作時(shí),，必須帶有絕熱手套,，以免燙傷。

五,、安    裝

儀器出廠時(shí)已全部安裝就緒,，并經(jīng)過實(shí)際測(cè)試。為了方便包裝運(yùn)輸,，儀器分成不同部分包裝,，安裝時(shí)請(qǐng)仔細(xì)參閱流程圖。

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