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巖征儀器-固定床微型反應器操作使用

更新時間:2025-07-24      瀏覽次數:1082
固定床微型反應器是化工、材料、催化等領域用于小劑量反應研究的核心設備,具有體積小、參數易控、重復性好等特點,主要用于催化劑活性評價、反應動力學測試、工藝條件優化等實驗。其操作需嚴格遵循 “系統密封、參數精準、安全可控" 原則,具體流程和注意事項如下:

一、設備結構與核心組件

固定床微型反應器的核心是 “固定床反應管"(催化劑床層固定其中),配合氣體 / 液體進料系統、加熱控溫系統、產物收集系統及安全附件,典型結構包括:


  • 反應管:多為石英管(耐溫、耐腐蝕)或不銹鋼管(高壓場景),內徑通常 5~20mm,長度 300~800mm,內裝催化劑床層(上下用石英棉或惰性填料固定)。

  • 加熱系統:電加熱爐(多段控溫,確保床層溫度均勻)、熱電偶(插入催化劑床層中心,精準測溫)。

  • 進料系統:氣體進料(質量流量計 MFC 控制流量)、液體進料(微量泵控制流速,配合氣化器將液體氣化)。

  • 壓力控制系統:背壓閥(穩定系統壓力)、壓力表(監測反應管進出口壓力)。

  • 安全附件:止回閥(防止物料倒灌)、安全閥(超壓自動泄壓)、氣體泄漏檢測儀(針對有毒 )。

二、操作前準備

1. 設備檢查與調試

  • 反應管檢查:檢查反應管是否有裂紋、變形(石英管易碎,需輕拿輕放);內壁是否清潔(殘留雜質會污染催化劑或干擾反應)。

  • 密封系統:檢查反應管兩端的密封法蘭、O 型圈(材質需適配溫度和物料,如氟橡膠耐溫≤200℃,金屬波紋管密封適用于高溫高壓)是否完好,緊固螺栓是否匹配(避免過緊壓裂反應管)。

  • 進料系統

    • 氣體管路:檢查減壓閥(鋼瓶出口)、質量流量計(MFC)是否校準(誤差≤2%),管路連接是否緊密(用扳手適度擰緊,避免滑絲)。

    • 液體進料:確認微量泵精度(校準流速誤差),氣化器溫度是否能滿足液體氣化(如甲醇需≥120℃),防止液態物料進入反應管導致催化劑泡水失活。

  • 控溫系統:測試加熱爐各段溫度是否均勻(設定目標溫度,用多點熱電偶測量床層不同位置溫差,應≤±5℃),溫控儀是否能穩定在設定值(波動≤±1℃)。

  • 安全系統:檢查壓力報警裝置(超壓時自動聲光報警)、緊急停爐按鈕(按下后立即斷電停熱)、尾氣處理裝置(如酸性氣體需經堿液吸收塔)是否正常。


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