加氫高壓微反裝置

一、 裝置概述

  加氫高壓微反裝置配置二個(gè)進(jìn)氣路和二個(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)爐一種規(guī)格反應(yīng)器的方式，可以實(shí)現(xiàn)5ml的裝填量。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(kāi)式加熱爐，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)采用控制和氣體自動(dòng)排放的方式。

裝置框架采用標(biāo)準(zhǔn)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)料量和不同催化劑的評(píng)價(jià)和研究。

二、 主要工藝參數(shù)

催化劑裝填量： 5ml

H₂氣體流量：0-200ml/min，控制精度：±1％

N₂用于吹掃

液體進(jìn)料量：0-10ml/min，控制精度：±1％

反應(yīng)壓力：0-16Mpa，控制精度：±1％

設(shè)計(jì)壓力：20Mpa，控制精度：±1％

反應(yīng)溫度：室溫-500℃，控溫精度±1℃

設(shè)計(jì)溫度：600℃，控制精度：±1℃

電源：交流220V

功率：5KW

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。

裝置流程油五大系統(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)、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?/span>N₂）,其進(jìn)料方式如下所述：

由氫氣瓶進(jìn)入系統(tǒng)的氫氣（H₂），經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后的氣體經(jīng)減壓閥減至目標(biāo)壓力，經(jīng)過(guò)質(zhì)量流量控制器控制和計(jì)量，并經(jīng)過(guò)單向閥后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。減壓閥進(jìn)口壓力0-3000psi，出口壓力0-3000psi可調(diào)，減壓閥進(jìn)出口有壓力表（25MPa）測(cè)量壓力。質(zhì)量流量控制器：控制范圍0-200ml/min，控制精度：±1％，耐壓10MPa。

由氮?dú)馄窟M(jìn)入系統(tǒng)的氮?dú)猓?/span>N2），經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后的氣體經(jīng)減壓閥減至目標(biāo)壓力，進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。氮?dú)庵饕鞔祾哂谩?/span>

2、液體進(jìn)料系統(tǒng)

液體原料由原料罐經(jīng)液體過(guò)濾器過(guò)濾后，通過(guò)精密泵按一定流量經(jīng)過(guò)單向閥注入反應(yīng)系統(tǒng)。

精密計(jì)量泵設(shè)有壓力上限保護(hù)，以防泵出口壓力異常超壓后損壞精密計(jì)量泵。

3、 反應(yīng)系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)計(jì)量后的氣相和液相進(jìn)入預(yù)熱器預(yù)熱后再進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行催化反應(yīng)。反應(yīng)溫度由反應(yīng)爐進(jìn)行加熱，以保證反應(yīng)溫度。

反應(yīng)器進(jìn)口安裝壓力表（25MPa）用于測(cè)量反應(yīng)器進(jìn)口壓力，并裝有安全閥以防反應(yīng)器壓力超過(guò)正常值。裝置配有1種規(guī)格反應(yīng)器，內(nèi)徑分別為9mm，有效長(zhǎng)度400mm，用于5ml量的催化劑充填。反應(yīng)器工作溫度：室溫-500℃，工作壓力：16MPa。壓力變送器量程25Mpa，測(cè)量精度0.4。

反應(yīng)爐為開(kāi)式加熱爐，溫控范圍室溫-600℃。反應(yīng)器內(nèi)有測(cè)溫探頭。溫控儀帶上限報(bào)警功能，固態(tài)繼電器輸出。熱電偶為K型。

4、冷凝分離系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)反應(yīng)器反應(yīng)后的產(chǎn)物，經(jīng)冷凝器冷卻，進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行氣液分離。氣液分離器分離后的產(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)冷凝器的進(jìn)水量，以控制冷凝產(chǎn)物的最終溫度。

5、尾氣自動(dòng)排放和計(jì)量系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)氣液分離器分離后的不凝氣體，經(jīng)過(guò)氣體過(guò)濾器的過(guò)濾，再經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，流出的氣體經(jīng)氣體流量計(jì)計(jì)量后放空處理。壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力控制范圍：0-2500psi。

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(mén)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(mén)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。