本實(shí)用新型涉及固定床等溫反應(yīng)器,特別涉及一種適用于模試裝置強(qiáng)放熱反應(yīng)的等溫反應(yīng)器。
背景技術(shù):
催化劑是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的必要化學(xué)物質(zhì),衡量一種催化劑的質(zhì)量和效率,主要對(duì)催化劑的性能、選擇性和壽命這三項(xiàng)綜合指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。但在試驗(yàn)裝置中一般采用是固定床等溫反應(yīng)器,由于受到其他技術(shù)的限制,以前基本都是微反裝置,設(shè)備及控制較簡(jiǎn)單,易卸裝,易操作,但反應(yīng)器體積太小,要求催化劑的粒徑較小,催化劑的裝填量小,對(duì)催化劑的擴(kuò)散及流體分布等影響因素?zé)o從考察,進(jìn)而對(duì)催化劑放大及工藝開(kāi)發(fā)的研究就無(wú)法開(kāi)展,因此只能作為催化劑初步研究階段-催化劑篩選研究使用。
現(xiàn)階段用于模試裝置的等溫反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性較差,反應(yīng)器內(nèi)的恒溫段較短,從而使催化劑床層不能完全處于恒溫段,同時(shí)由于反應(yīng)本身有放熱效應(yīng),更加會(huì)影響反應(yīng)床層的溫度,這樣整個(gè)反應(yīng)就不是等溫反應(yīng),并且受外來(lái)因素影響,床層的溫度變化較大,那么,催化劑考察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,穩(wěn)定性,重復(fù)性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型是針對(duì)上述問(wèn)題,提出了一種適用于模試裝置強(qiáng)放熱反應(yīng)的等溫反應(yīng)器。
本實(shí)用新型的主要技術(shù)方案:適用于模試裝置強(qiáng)放熱反應(yīng)的等溫反應(yīng)器,其特征在于,它包括反應(yīng)管、加熱爐殼體、加熱爐絲、測(cè)溫管、融鹽、融鹽爐;所述融鹽爐為夾套結(jié)構(gòu),反應(yīng)管置于融鹽爐中心,反應(yīng)管內(nèi)置測(cè)溫管;融鹽爐內(nèi)設(shè)置換熱管,換熱管插于融鹽液面之下,融鹽爐上設(shè)置融鹽膨脹管,融鹽膨脹管內(nèi)設(shè)置測(cè)溫管,加熱爐絲設(shè)置在融鹽爐與加熱爐殼體之間。
一般地,所述反應(yīng)器內(nèi)徑28~35mm,反應(yīng)器高度為600 ~740mm,材質(zhì)為不銹鋼SS310s。
所述融鹽為硝酸鹽。
所述換熱管的內(nèi)徑是6~8mm,壁厚0.7~1mm。
所述換熱管的換熱介質(zhì)是空氣、水、導(dǎo)熱油中的一種。
所述測(cè)溫管為測(cè)溫電偶管。
本實(shí)用新型對(duì)等溫反應(yīng)器進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)向換熱管內(nèi)通入換熱介質(zhì),可對(duì)等溫反應(yīng)器內(nèi)的催化劑床層進(jìn)行高效換熱,移除催化劑反應(yīng)放出熱量,保證等溫反應(yīng)器內(nèi)溫度恒定,避免催化劑高溫失活或溫度升高造成化學(xué)反應(yīng)的副反應(yīng)增加,保證催化劑床層溫度均勻,避免床層溫度不均導(dǎo)致的催化劑失活,提高催化劑評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例等溫反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1-加熱爐殼體,2-電爐絲,3-融鹽爐,4-1、4-2-融鹽膨脹管,5-反應(yīng)管,6-1、6-2-測(cè)溫電偶管,7-換熱管,8-融鹽。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例
如圖1所示,本實(shí)施例適用于模試裝置強(qiáng)放熱反應(yīng)的等溫反應(yīng)器的典型結(jié)構(gòu):主要包括反應(yīng)管5、加熱爐殼體1、電爐絲2、測(cè)溫電偶管6-1和6-2、融鹽8、融鹽爐3;所述融鹽爐3為夾套結(jié)構(gòu),反應(yīng)管5置于融鹽爐3中心,反應(yīng)管5內(nèi)置測(cè)溫電偶管6-1;融鹽爐3內(nèi)設(shè)置換熱管7,換熱管7插于融鹽8液面之下,融鹽爐3上設(shè)置融鹽膨脹管4-1,融鹽膨脹管4-1內(nèi)設(shè)置測(cè)溫電偶管6-2,電爐絲2設(shè)置在融鹽爐3與加熱爐殼體1之間。
實(shí)施例中的反應(yīng)器內(nèi)徑28~35mm,反應(yīng)器高度為600 ~740mm,材質(zhì)為不銹鋼SS310s。換熱管的內(nèi)徑是6~8mm,壁厚0.7~1mm,換熱管的換熱介質(zhì)是空氣、水、導(dǎo)熱油中的一種。所述融鹽為硝酸鹽。
融鹽爐3外被加熱電爐絲2和加熱爐殼體1包覆,反應(yīng)管5位于融鹽爐3的中央,換熱管7位于融鹽爐3的內(nèi)部,融鹽8裝填高度為融鹽爐高度的三分之二,融鹽膨脹管4-1、4-2位于反應(yīng)爐的頂部,與融鹽爐相通。融鹽裝填通過(guò)融鹽膨脹管4-2加入,測(cè)溫電偶管6-2從融鹽膨脹管4-1里插入融鹽爐底部。
本實(shí)施例裝置依據(jù)以下原理,催化劑裝入反應(yīng)管5的等溫段后,電爐絲2開(kāi)始工作后,達(dá)到融鹽開(kāi)始融化溫度時(shí),融鹽爐內(nèi)的融鹽逐漸開(kāi)始融化,達(dá)到設(shè)定的溫度,融鹽由固態(tài)變化為液態(tài),由于液態(tài)融鹽有良好的流動(dòng)性和導(dǎo)熱性,反應(yīng)器在恒溫下工作,反應(yīng)管中的通入原料氣,由于反應(yīng)管5中床層達(dá)到設(shè)定的溫度,催化劑達(dá)到起燃溫度,催化劑床層開(kāi)始反應(yīng),由于反應(yīng)放出大量的熱量,催化劑床層的溫度升高,這樣反應(yīng)管5的溫度高于融鹽爐3的融鹽8的溫度,這樣會(huì)造成融鹽爐3中融鹽8溫度升高,這時(shí)從換熱管7通入換熱介質(zhì),帶走多余熱量,控制換熱介質(zhì)的流量是通過(guò)測(cè)溫電偶管里測(cè)溫電偶的溫度來(lái)控制,這樣使得融鹽和反應(yīng)管中的溫度逐漸趨于均恒,達(dá)到恒溫的效果。