技术文章/ ARTICLE

我的位置:首页  >  技术文章  >  岩征仪器-固定床反应器 实验

岩征仪器-固定床反应器 实验

更新时间:2025-06-20      浏览次数:101

一、固定床反应器基本原理

固定床反应器是一种使流体(气体或液体)通过静止固体颗粒床层进行化学反应或物理过程的装置。其核心特点是固体颗粒(如催化剂、吸附剂)固定在反应器内,流体通过床层时与固体发生传质、传热及反应,典型应用包括催化加氢、催化裂化、气体吸附等。

二、典型实验装置与组件

组件作用常见材质 / 设计要点
反应器主体容纳固体床层,提供反应空间不锈钢(耐高温高压)、玻璃(可视性好)
流体分布器确保流体均匀通过床层,避免沟流多孔板、筛网 + 石英砂垫层
加热 / 控温系统维持反应温度,常见电加热套、管式炉或夹套换热热电偶测温,PID 温控仪精度 ±1℃
进 / 出料系统控制流体流量、压力,原料预处理(如汽化、混合)质量流量计(精度 ±1%)、压力调节阀
检测与分析系统监测温度、压力、流量,分析产物组成(如气相色谱、红外光谱)数据采集软件实时记录

三、实验操作流程(以催化反应为例)

1. 实验前准备
  • 固体装填

    • 催化剂(如 Al₂O₃负载的 Ni 颗粒)过筛(40-60 目),去除细粉避免床层堵塞。

    • 反应器底部铺石英砂(20-40 目),厚度 5-10mm,再均匀装填催化剂(高度 H=10-20cm),顶部覆盖石英砂防止流体冲击。

  • 气密性检查:通入 N₂(0.1MPa),保压 30 分钟,压力降≤5% 视为合格。

2. 实验操作步骤
  1. 升温与活化

    • 以 5℃/min 速率升温至催化剂活化温度(如 300℃),通入 H₂(流量 50mL/min)活化 2 小时,去除表面氧化物。

  2. 原料通入与反应

    • 活化完成后,降温至反应温度(如 250℃),切换原料气(如 CH₄+H₂=1:3),调节流量至设定值(空速 1000h⁻¹),维持压力 0.5MPa。

  3. 数据采集

    • 每 30 分钟记录床层轴向温度(多点热电偶)、进出口压力差(ΔP≤0.02MPa),收集产物用气相色谱分析(色谱柱:GDX-103,TCD 检测器)。

3. 实验后处理
  • 停止进料,通入 N₂吹扫 30 分钟,降至室温后拆卸反应器,收集催化剂分析失活原因(如积碳量、晶体结构变化)。

四、关键实验参数与控制

  • 温度控制

    • 床层热点温度不超过设计值 ±10℃,避免催化剂烧结(如 Cu 基催化剂上限 280℃)。

    • 轴向温度梯度≤5℃/cm,可通过分段加热或稀释催化剂(与石英砂按 1:1 混合)调节。

  • 流体流速

    • 空速(SV)= 流体体积流量(L/h)/ 催化剂体积(L),一般范围 500-5000h⁻¹。

    • 流速过低易导致产物滞留(副反应增加),过高则传质阻力增大(转化率下降)。

  • 压力控制

    • 高压反应(如费托合成)需维持 0.5-4MPa,通过背压阀调节,压力波动≤±0.05MPa。


产品分类PRODUCT

我们相信好的产品是信誉的保证!

版权所有©2025 上海岩征实验仪器有限公司 All Rights Reserved
备案号:沪ICP备11034097号-24   sitemap.xml

扫码关注我们