透明管式反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種透明管式反應(yīng)器。該透明管式反應(yīng)器為石英外管內(nèi)置加熱棒加熱的結(jié)構(gòu)形式，反應(yīng)管為石英管材質(zhì)，也可采用硬質(zhì)玻璃等透明材質(zhì)。加熱棒和熱電偶外均套有相應(yīng)的套管，套管均為盲管的形式。加熱棒套管從反應(yīng)管下面插入反應(yīng)管內(nèi)，加熱棒套管上面放置石英棉，再放置催化劑樣品。而熱電偶套管從反應(yīng)管上部插入催化劑內(nèi)，可防止熱電偶與加熱棒的直接接觸。氣體的流動模式與傳統(tǒng)的管式反應(yīng)器類似，從反應(yīng)管上部入口流入，反應(yīng)后，產(chǎn)物從底部出口流出。該反應(yīng)器可用于催化劑的反應(yīng)研究中，在反應(yīng)過程中，可以直接觀察到催化劑樣品顏色和狀態(tài)的變化，因此具有一定的實用價值和應(yīng)用前景。
【專利說明】 透明管式反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及催化劑反應(yīng)性能測試的儀器領(lǐng)域，具體地說是提供一種外管透明內(nèi)部樣品狀態(tài)可視的固定床用管式反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]固定床已作為一種常用的微分反應(yīng)器裝置，被廣泛地應(yīng)用于催化劑反應(yīng)性能的表征中。在實際反應(yīng)過程中，催化反應(yīng)的發(fā)生有時伴隨著催化劑顏色和狀態(tài)的改變，也就是說，如果我們能在反應(yīng)過程中觀察到催化劑的顏色和狀態(tài)的變化，這說明催化劑的結(jié)構(gòu)在反應(yīng)過程中發(fā)生了改變，顯然這對我們研究催化劑的真實反應(yīng)狀態(tài)和催化反應(yīng)過程有明顯的指導(dǎo)意義。
[0003]現(xiàn)今固定床一般采用外置加熱爐加熱的方式，反應(yīng)管處于加熱爐中，因此在反應(yīng)過程中無法觀察到催化劑的顏色和狀態(tài)，從而無法從感官上判斷催化劑狀態(tài)是否發(fā)生變化，限制了該反應(yīng)裝置的應(yīng)用。而可觀察到反應(yīng)器顏色和狀態(tài)的固定床反應(yīng)器尚未見專利報道，因此催化劑可視的透明管式反應(yīng)器的開發(fā)和應(yīng)用顯得非常重要，也很急迫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明設(shè)計出了一種嶄新的透明管式反應(yīng)器，并著重考慮設(shè)計中存在的問題。例如要考慮到加熱棒與測溫?zé)犭娕纪瑫r插入反應(yīng)管內(nèi)，但兩者最好要相互隔絕，不相互接觸，這樣才能更準確地測定樣品的溫度，因此對該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)進行特殊的設(shè)計。具體來說，本發(fā)明中反應(yīng)器為石英外管內(nèi)置加熱棒加熱的結(jié)構(gòu)形式，反應(yīng)管為透明的石英管材質(zhì)，也可采用普通的硬質(zhì)玻璃或者其他的透明材質(zhì)。加熱棒和熱電偶外均套有相應(yīng)的加熱棒套管和熱電偶套管，加熱棒套管的上端和熱電偶套管的下端均為盲管的形式，以便于反應(yīng)管的密封。加熱棒套管及加熱棒從反應(yīng)管下面插入反應(yīng)管內(nèi)，加熱棒套管上面放置一層一定厚度的石英棉，石英棉上再放置催化劑樣品，加熱棒通過自然傳熱的方式對催化劑進行加熱，使催化劑樣品的溫度均勻。而熱電偶套管及熱電偶從反應(yīng)管上部插入催化劑內(nèi)，這樣可防止熱電偶與加熱棒的直接接觸，另外熱電偶與催化劑接觸，可有效地測定催化劑的溫度。氣體的流動模式與傳統(tǒng)的管式反應(yīng)器類似，從反應(yīng)管上部入口流入，經(jīng)過催化劑反應(yīng)后，產(chǎn)物從反應(yīng)管底部出口流出。
[0005]下面結(jié)合附圖進行詳細說明
[0006]圖1為本發(fā)明的透明管式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]如圖1為本發(fā)明的透明管式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。該透明管式反應(yīng)器I為石英外管2內(nèi)置加熱棒8加熱的結(jié)構(gòu)形式，反應(yīng)管2為透明的石英管材質(zhì)，也可采用普通的硬質(zhì)玻璃或者其他的透明材質(zhì)。加熱棒8和熱電偶4外均套有相應(yīng)的加熱棒套管7和熱電偶套管3，加熱棒套管7的上端和熱電偶套管7的下端均為盲管的形式，以便于反應(yīng)管2的密封。加熱棒套管7及加熱棒8從下面插入反應(yīng)管2內(nèi)，加熱棒套管7上面放置一層一定厚度的石英棉6，石英棉6上再放置催化劑樣品5，加熱棒套管7的粗度與反應(yīng)管2相當，因此可起到承載石英棉6的作用，防止在反應(yīng)過程中吹動或松散而導(dǎo)致催化劑樣品5損失。加熱棒8通過自然傳熱的方式對上面支撐的催化劑樣品5進行加熱，同時使催化劑樣品5的溫度均勻。而熱電偶套管3及熱電偶4從反應(yīng)管2上部插入催化劑樣品5中，這樣可防止熱電偶4與加熱棒8相接觸，另外熱電偶4與催化劑樣品5緊密接觸，可有效地測定催化劑樣品5的溫度。氣體的流動模式與傳統(tǒng)的管式反應(yīng)器類似，從反應(yīng)管上部入口 9流入，經(jīng)過催化劑樣品5反應(yīng)后，產(chǎn)物從反應(yīng)管底部10出口流出，進入色譜、質(zhì)譜等檢測儀器中進行分析或者通過尾氣處理后進行排空。
[0008]由于該管式反應(yīng)器的特殊結(jié)構(gòu)，在反應(yīng)過程中，可以直接觀察到催化劑樣品顏色和狀態(tài)的變化，例如當催化劑樣品的顏色或狀態(tài)發(fā)生變化時，說明催化劑樣品在反應(yīng)過程中發(fā)生改變，可根據(jù)催化劑樣品的顏色或狀態(tài)初步判斷催化劑樣品中活性物種的變化，例如貴金屬的不同價態(tài)之間的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致的顏色變化，從而可一定程度關(guān)聯(lián)催化劑樣品的結(jié)構(gòu)和其反應(yīng)性能之間的關(guān)系。再者，將催化劑進行原位預(yù)處理，例如CuO還原處理生成O價Cu，通過顏色或狀態(tài)的變化判斷預(yù)處理過程是否完全，然后催化劑可用于進一步的催化反應(yīng)或者結(jié)構(gòu)表征。因此該透明管式反應(yīng)器可一定程度地用于催化劑的反應(yīng)研究中，有一定的實用價值和應(yīng)用前景。
【權(quán)利要求】
1.一種透明的管式反應(yīng)器。
2.按照權(quán)利要求1所述的透明管式反應(yīng)器，其特征在于其為石英外管內(nèi)置加熱棒加熱的結(jié)構(gòu)形式。
3.按照權(quán)利要求1所述的透明管式反應(yīng)器，其特征在于加熱棒和熱電偶外均套有相應(yīng)的加熱棒套管和熱電偶套管，加熱棒套管的上端和熱電偶套管的下端均為盲管的形式，以便于反應(yīng)管的密封。加熱棒套管及加熱棒從反應(yīng)管下面插入反應(yīng)管內(nèi)，加熱棒套管上面放置一層一定厚度的石英棉，石英棉上再放置催化劑樣品，加熱棒通過自然傳熱的方式對催化劑進行加熱，使催化劑樣品的溫度均勻。而熱電偶套管及熱電偶從反應(yīng)管上部插入催化劑內(nèi)，這樣可防止熱電偶與加熱棒的直接接觸，另外熱電偶與催化劑接觸，可有效地測定催化劑的溫度。氣體的流動模式與傳統(tǒng)的管式反應(yīng)器類似，從反應(yīng)管上部入口流入，經(jīng)過催化劑反應(yīng)后，產(chǎn)物從反應(yīng)管底部出口流出。
4.按照權(quán)利要求2和要求3所述的石英外管，其特征在于其為透明的石英管材質(zhì)，也可采用普通的硬質(zhì)玻璃或者其他的透明材質(zhì)。
【文檔編號】B01J8/06GK104162385SQ201310187475
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月20日
【發(fā)明者】黃華 申請人:黃華