專(zhuān)利名稱(chēng)：用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微反應(yīng)系統(tǒng)，具體為一種用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
催化劑是在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生改變的物質(zhì)；它和反應(yīng)體系的關(guān)系就像鎖與鑰匙的關(guān)系一樣，具有高度的選擇性(或?qū)Ｒ恍?。一種催化劑并非對(duì)所有的化學(xué)反應(yīng)都有催化作用，例如二氧化錳在氯酸鉀受熱分解中起催化作用，加快化學(xué)反應(yīng)速率，但對(duì)其他的化學(xué)反應(yīng)就不一定有催化作用。某些化學(xué)反應(yīng)并非只有唯一的催化劑，例如氯酸鉀受熱分解中能起催化作用的還有氧化鎂、氧化鐵和氧化銅等等。而且一個(gè)化學(xué)反應(yīng)并不只有一種催化劑，例如氯酸鉀制取氧氣時(shí)還可用紅磚粉或氧化銅等做催化劑，而且催化劑也并不僅僅是單一的純凈物或化合物，也能夠是一種組合物,例如Cu-ZnO型催化劑，能夠用于甲醇重整制氫的反應(yīng)當(dāng)中。在化工生產(chǎn)、科學(xué)家實(shí)驗(yàn)和生命活動(dòng)中，催化劑都大顯身手。能夠大大的提高反應(yīng)速率，改善產(chǎn)物品質(zhì)，減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生，但是一種反應(yīng)當(dāng)中的催化劑不僅僅能夠采用一種，不同的催化劑在使用當(dāng)中是有不同的效果的，而且組合物型的催化劑各組分的配比也不盡相同，就需要實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，許多的反應(yīng)在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用是通過(guò)微反應(yīng)器進(jìn)行的，其中的催化劑要求其分布均勻而且能夠反應(yīng)物充分的接觸，因此就需要將催化劑涂層化，現(xiàn)有的微反應(yīng)裝置都是通過(guò)若干功能板塊組合后達(dá)到反應(yīng)要求的微槽道反應(yīng)裝置，在實(shí)驗(yàn)是不僅相當(dāng)繁瑣，而且由于構(gòu)件復(fù)雜，成本較高，重復(fù)利用性低，因此生產(chǎn)中所用的微反應(yīng)裝置是無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)的要求，同時(shí)相配套的實(shí)驗(yàn)裝置也都不能滿(mǎn)足需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精確，操作快捷，制作方便的用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，包括依次連接的物料儲(chǔ)藏室1，氣化室2，微反應(yīng)裝置3和氣相色譜儀4 ;其特征在于，所述的微反應(yīng)裝置3包括分別由鐵鉻鋁不銹鋼制成的外筒301和內(nèi)芯302 ;外筒301中空，兩端開(kāi)口，一端開(kāi)口直徑大于內(nèi)芯302直徑，另一端開(kāi)口直徑小于內(nèi)芯302直徑；內(nèi)芯302設(shè)置在外筒301內(nèi)部，并與外筒301內(nèi)壁形成空隙；空隙兩側(cè)的壁面上分別附著有催化劑涂層303 ;催化劑涂層303之間形成小于0.5mm的反應(yīng)間隙304。進(jìn)一步，所述的外筒301兩端外側(cè)設(shè)置有固定套圈305，兩端斷面上設(shè)置有密封圈壓槽306 ;固定套圈305上設(shè)置有螺紋固定孔307。進(jìn)一步，所述的實(shí)驗(yàn)裝置還包括設(shè)置在物料儲(chǔ)藏室I和氣化室2之間設(shè)置用于控制物料輸入量的計(jì)量泵5。[0008]進(jìn)一步，所述的實(shí)驗(yàn)裝置還包括加熱爐6 ;加熱爐6內(nèi)部的恒溫區(qū)通過(guò)連接管601與微反應(yīng)裝置3兩端密封連接，外部設(shè)置有通過(guò)控制終端602控制的熱電偶603。進(jìn)一步，所述的實(shí)驗(yàn)裝置還包括依次連接設(shè)置在微反應(yīng)裝置3和氣相色譜儀4之間的冷阱7和氣體流量計(jì)8 ;冷阱7的氣體輸入端與微反應(yīng)裝置3連接，氣體輸出端與氣體流量計(jì)8連接。本實(shí)用新型用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)呈內(nèi)外套設(shè)結(jié)構(gòu)的微反應(yīng)裝置3代替了實(shí)際生產(chǎn)中的微槽道反應(yīng)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不僅利用反應(yīng)間隙304中的層流模擬了氣體在微槽道中的流動(dòng)裝填，而且通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械配合保證了加工的精度，還因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配件少，組裝定位精確，從而有利于實(shí)驗(yàn)的多次重復(fù)進(jìn)行；再配合實(shí)驗(yàn)裝置中設(shè)置的對(duì)溫度，輸入量，輸出量的定量控制和檢測(cè)，就能夠極大的提高實(shí)驗(yàn)的效果和實(shí)驗(yàn)的速度；其有益效果在于，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)巧妙，使用方便，操作快捷，配合簡(jiǎn)單，重復(fù)性強(qiáng)，可靠性高，實(shí)驗(yàn)精度高，采集數(shù)據(jù)全面準(zhǔn)確。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)例中所述實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)例中所述的微反應(yīng)裝置的剖視圖。圖3為本實(shí)用新型圖2中A處的結(jié)構(gòu)放大圖。圖中:物料儲(chǔ)藏室1，氣化室2，微反應(yīng)裝置3，氣相色譜儀4，計(jì)量泵5，加熱爐6，冷阱7，氣體流量計(jì)8，外筒301，內(nèi)芯302，催化劑涂層303，反應(yīng)間隙304，固定套圈305，密封圈壓槽306，螺紋固定孔307，連接管601，控制終端602，熱電偶603。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步的進(jìn)行說(shuō)明和解釋。本實(shí)用新型用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，包括依次連接的物料儲(chǔ)藏室1，氣化室2，微反應(yīng)裝置3和氣相色譜儀4，分別用于反應(yīng)物料的存放，氣化，在涂層狀催化劑的環(huán)境下反應(yīng)和對(duì)產(chǎn)物的分析記錄；其中，如圖2和圖3所示，微反應(yīng)裝置3包括分別由鐵鉻鋁不銹鋼制成的外筒301和內(nèi)芯302 ;外筒301中空，兩端開(kāi)口，一端開(kāi)口直徑大于內(nèi)芯302直徑，另一端開(kāi)口直徑小于內(nèi)芯302直徑；內(nèi)芯302設(shè)置在外筒301內(nèi)部，并與外筒301內(nèi)壁形成空隙；空隙兩側(cè)的壁面上分別附著有催化劑涂層303 ;催化劑涂層303之間形成小于0.5mm的反應(yīng)間隙304。反應(yīng)時(shí)氣體外筒301的大開(kāi)口端進(jìn)入，經(jīng)過(guò)反應(yīng)間隙304在催化劑涂層303的作用下發(fā)生反應(yīng)，最后由小開(kāi)口端排出，進(jìn)入氣相色譜儀4中分析檢測(cè)，從而對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論。其中，如圖2所示，外筒301兩端外側(cè)設(shè)置有固定套圈305，兩端斷面上設(shè)置有密封圈壓槽306 ;固定套圈305上設(shè)置有螺紋固定孔307，通過(guò)螺紋固定孔307能夠?qū)⑽⒎磻?yīng)裝置3固定在所需的外界條件環(huán)境當(dāng)中，利用密封圈壓槽306內(nèi)設(shè)置的密封圈保證連了連接處的密封，提供了穩(wěn)定良好的反應(yīng)環(huán)境，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。其中，如圖1所示，本實(shí)用新型所述的實(shí)驗(yàn)裝置還包括設(shè)置在物料儲(chǔ)藏室I和氣化室2之間設(shè)置用于控制物料輸入量的計(jì)量泵5 ;以及提供恒定環(huán)境溫度的加熱爐6 ;加熱爐6內(nèi)部的恒溫區(qū)通過(guò)連接管601與微反應(yīng)裝置3兩端密封連接，外部設(shè)置有通過(guò)控制終端602控制的熱電偶603。其中，如圖1所示，本實(shí)用新型所述的實(shí)驗(yàn)裝置還包括依次連接設(shè)置在微反應(yīng)裝置3和氣相色譜儀4之間的冷阱7和氣體流量計(jì)8 ;冷阱7的氣體輸入端與微反應(yīng)裝置3連接，氣體輸出端與氣體流量計(jì)8連接。反應(yīng)后從微反應(yīng)裝置3中輸出的氣體先經(jīng)過(guò)冷阱7的冷卻收集，剩余的氣體再進(jìn)入氣相色譜儀4分析，氣體流量計(jì)8則記錄的是剩余氣體的
流量信息。
權(quán)利要求1.用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，包括依次連接的物料儲(chǔ)藏室(1)，氣化室(2)，微反應(yīng)裝置(3)和氣相色譜儀(4);其特征在于，所述的微反應(yīng)裝置(3)包括分別由鐵鉻鋁不銹鋼制成的外筒(301)和內(nèi)芯(302);外筒(301)中空，兩端開(kāi)口，一端開(kāi)口直徑大于內(nèi)芯(302 )直徑，另一端開(kāi)口直徑小于內(nèi)芯(302 )直徑；內(nèi)芯(302 )設(shè)置在外筒(301)內(nèi)部，并與外筒(301)內(nèi)壁形成空隙；空隙兩側(cè)的壁面上分別附著有催化劑涂層(303);催化劑涂層(303)之間形成小于0.5mm的反應(yīng)間隙(304)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的外筒(301)兩端外側(cè)設(shè)置有固定套圈(305)，兩端斷面上設(shè)置有密封圈壓槽(306);固定套圈(305)上設(shè)置有螺紋固定孔(307)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的實(shí)驗(yàn)裝置還包括設(shè)置在物料儲(chǔ)藏室(I)和氣化室(2)之間設(shè)置用于控制物料輸入量的計(jì)量泵(5)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的實(shí)驗(yàn)裝置還包括加熱爐(6);加熱爐(6)內(nèi)部的恒溫區(qū)通過(guò)連接管(601)與微反應(yīng)裝置(3 )兩端密封連接，外部設(shè)置有通過(guò)控制終端(602 )控制的熱電偶(603 )。
5.如權(quán)利要求4所述的用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的實(shí)驗(yàn)裝置還包括依次連接設(shè)置在微反應(yīng)裝置(3)和氣相色譜儀(4)之間的冷阱(7)和氣體流量計(jì)(8);冷阱(7)的氣體輸入端與微反應(yīng)裝置(3)連接，氣體輸出端與氣體流量計(jì)(8)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種微反應(yīng)系統(tǒng)，具體為一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精確，操作快捷，制作方便，重復(fù)性強(qiáng)，可靠性高，的用于檢測(cè)涂層催化劑性能的微反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置。其包括依次連接的物料儲(chǔ)藏室(1)，氣化室(2)，微反應(yīng)裝置(3)和氣相色譜儀(4)；其中，微反應(yīng)裝置(3)包括分別由鐵鉻鋁不銹鋼制成的外筒(301)和內(nèi)芯(302)；外筒(301)中空，兩端開(kāi)口，一端開(kāi)口直徑大于內(nèi)芯(302)直徑，另一端開(kāi)口直徑小于內(nèi)芯(302)直徑；內(nèi)芯(302)設(shè)置在外筒(301)內(nèi)部，并與外筒(301)內(nèi)壁形成空隙；空隙兩側(cè)的壁面上分別附著有催化劑涂層(303)；催化劑涂層(303)之間形成小于0.5mm的反應(yīng)間隙(304)。
文檔編號(hào)G01N31/10GK203053933SQ20132005888
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月2日
發(fā)明者馬宇曦 申請(qǐng)人:馬宇曦