一種多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，包括多個儲氣罐；一級混氣罐，每一個儲氣罐通過一個一級通道與一級混氣罐連接在一起，并且，在所有的一級通道的預(yù)訂位置上均安裝一級質(zhì)量流量計；多個水飽和器，每一個水飽和器通過一個二級通道與一級混氣罐連接在一起；多個反應(yīng)器，每一個反應(yīng)器通過一個三級通道與一個水飽和器一一對應(yīng)連接在一起；控溫裝置，控溫裝置與反應(yīng)器和水飽和器連接；以及檢測裝置，檢測裝置與反應(yīng)器連接。本實用新型提供了一種多通道并行高通量的吸附劑或催化劑性能評價系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過質(zhì)量流量計可以精確控制各個通道的流量，大大提高了吸附劑、催化劑的評價效率。
【專利說明】一種多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]吸附劑或催化劑在資源利用、能源開發(fā)、醫(yī)藥制造、環(huán)境保護(hù)等多個領(lǐng)域占有極其重要的地位，因此吸附劑或催化劑的性能評價技術(shù)顯得尤為重要。在現(xiàn)有技術(shù)中，常用的評價方法是氣-固體多相催化反應(yīng)法，但是多采用分流器將混合好的反應(yīng)氣體分流，然后分別進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，無法精確控制各個分路的氣體流量，此外，在各個通道壓力不同的情況下，會導(dǎo)致通道間流量差別很大，所得的催化劑性能數(shù)據(jù)誤差較大。隨著組合化學(xué)向吸附和催化領(lǐng)域的發(fā)展，催化劑庫的合成速度越來越快，評價這些吸附劑、催化劑需要高通量、高精確度的系統(tǒng)。
[0003]因此，目前的吸附劑或催化劑的性能評價技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提供了一種多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，旨在提供一種適用于在氣-固相多相反應(yīng)中評價吸附劑或催化劑性能的系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)包括:
[0006]多個儲氣罐；
[0007]一級混氣罐，每一個所述儲氣罐通過一個一級通道與所述一級混氣罐連接在一起，
[0008]并且，
[0009]在所有的所述一級通道的預(yù)訂位置上均安裝一級質(zhì)量流量計；
[0010]多個水飽和器，每一個所述水飽和器通過一個二級通道與所述一級混氣罐連接在一起;
[0011 ] 多個反應(yīng)器，每一個所述反應(yīng)器通過一個三級通道與一個所述水飽和器一一對應(yīng)連接在一起；
[0012]控溫裝置，所述控溫裝置與所述反應(yīng)器和所述水飽和器連接；以及
[0013]檢測裝置，所述檢測裝置與所述反應(yīng)器連接。
[0014]可選的,所述二級通道上安裝二級質(zhì)量流量計。
[0015]可選的，所述二級通道上設(shè)置有二級混氣罐，
[0016]并且，
[0017]所述二級混氣罐設(shè)置在所述二級質(zhì)量流量計和所述水飽和器之間。
[0018]可選的，每個反應(yīng)器均設(shè)置有一個控溫裝置。
[0019]可選的，每個水飽和器均設(shè)置有一個控溫裝置。
[0020]可選的，所述一級混氣罐和所述二級混氣罐上均安裝有安全泄氣閥。[0021 ] 可選的，所述儲氣罐安裝有減壓閥。
[0022]可選的，所述儲氣罐的數(shù)量為3個，所述一級混氣罐的數(shù)量為I個，所述水飽和器的數(shù)量為3個或4個,所述反應(yīng)器的數(shù)量為3個或4個。
[0023]本實用新型的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)的積極效果是:提供了一種多通道并行高通量的吸附劑或催化劑性能評價系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過質(zhì)量流量計可以精確控制各個通道的流量；采用控溫裝置與多個反應(yīng)器、多個水飽和器組合的方式，可以實現(xiàn)在同一反應(yīng)條件下評價不同種類的吸附劑或催化劑，也可以同時在不同條件(反應(yīng)物濃度不同、水蒸汽含量不同以及反應(yīng)溫度不同)下評價同一種類的吸附劑或催化劑，大大提高了吸附劑、催化劑的研發(fā)效率，縮短了研發(fā)過程；在同一反應(yīng)條件下評價不同種類的吸附劑或催化劑可以最大程度的消除對比實驗帶來的相對誤差，提高了數(shù)據(jù)的可靠性，而同時進(jìn)行多種吸附、催化實驗還可以最大效率的利用反應(yīng)物檢測設(shè)備，提高科研資源的利用效率，有利于降低成本；另外，高通量效應(yīng)可以大幅度提高評價速度，縮短評價消耗的時間，使工作效率得到顯著提高，從而使本實用新型的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)的適用范圍更廣泛，推廣價值更大。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0025]圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是根據(jù)本實用新型又一個實施例的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是根據(jù)本實用新型第一個具體實施例的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是根據(jù)本實用新型第二個具體實施例的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5是根據(jù)本實用新型第三個具體實施例的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6是根據(jù)本實用新型第四個具體實施例的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合，另外，實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0032]本實用新型實施例提供了一種多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，如圖1所示，根據(jù)本實用新型的實施例，該裝置包括多個數(shù)量的儲氣罐100、一級混氣罐200、多個數(shù)量的水飽和器300、多個數(shù)量的反應(yīng)器400，一級質(zhì)量流量計120、控溫裝置500以及檢測裝置600，其中，每一個儲氣罐通100過一個一級通道110與一級混氣罐200連接在一起，并且在所有的一級通道110的預(yù)訂位置上均安裝有一級質(zhì)量流量計120，每一個水飽和器300通過一個二級通道210與一級混氣罐200連接在一起，每一個反應(yīng)器400通過一個三級通道310與一個水飽和器300——對應(yīng)連接在一起，控溫裝置500與反應(yīng)器400和水飽和器300連接，而檢測裝置600與反應(yīng)器400連接。
[0033]在使用時，多個儲氣罐100所儲存的不同種類的反應(yīng)氣體分別通過各個不同的一級通道110、氣體流量在一級質(zhì)量流量計120的精確控制下,進(jìn)入一級混氣罐200后混勻，再通過各個不同的二級通道210分別進(jìn)入水飽和器300，水飽和器300可以使所通過的氣體攜帶水蒸汽，然后通過各個不同的三級通道310分別進(jìn)入反應(yīng)器400與吸附劑或催化劑接觸反應(yīng)，最后由檢測裝置600檢測反應(yīng)產(chǎn)物濃度，最后通過相關(guān)計算，得到吸附劑或催化劑的性能參數(shù)。
[0034]一級質(zhì)量流量計120可以精確控制氣體流量，而控溫裝置500可以控制準(zhǔn)確反應(yīng)器400和水飽和器300的溫度,從而實現(xiàn)在不同反應(yīng)溫度、不同反應(yīng)濕度、不同反應(yīng)氣體種類以及不同反應(yīng)氣體濃度等多種條件下，評價吸附劑或催化劑性能的技術(shù)目的。
[0035]相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，儲氣罐100、一級質(zhì)量流量計120、一級混氣罐200、水飽和器300、反應(yīng)器400，控溫裝置500以及檢測裝置600及其配套裝置等，可以借鑒現(xiàn)有的技術(shù)手段，在此不予贅述。
[0036]如圖2所示，根據(jù)本實用新型的實施例，質(zhì)量流量計的安裝位置和數(shù)量不受特別限制，例如，進(jìn)一步地，可以在二級通道210的上再安裝二級質(zhì)量流量計220，使各個二級通道210的氣流流量由二級質(zhì)量流量計220控制，從而達(dá)到進(jìn)一步精確控制各個反應(yīng)系統(tǒng)的氣體流量的目的。
[0037]如圖2所示，根據(jù)本實用新型的實施例，進(jìn)一步地，在二級通道210上設(shè)置有二級混氣罐240，并且二級混氣罐240設(shè)置在二級質(zhì)量流量計220和水飽和器300之間，二級混氣罐240可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)從一級混氣罐200中流出的氣體濃度，從而實現(xiàn)在多種反應(yīng)濃度條件下評價吸附劑、催化劑性能的目的。
[0038]如圖2所示，根據(jù)本實用新型的實施例，可選地，每一個反應(yīng)器400均設(shè)置一個控溫裝置500，從而可以實現(xiàn)在多種反應(yīng)溫度條件下評價吸附劑、催化劑性能的目的。
[0039]如圖2所示，根據(jù)本實用新型的實施例，可選地，每一個水飽和器300均設(shè)置一個控溫裝置500，從而可以實現(xiàn)在多種濕度條件下評價吸附劑、催化劑性能的目的。
[0040]參考圖1?5所示，根據(jù)本實用新型的實施例，一級混氣罐200安裝有一級安全泄氣閥130，二級混氣罐240上安裝有二級安全泄氣閥250，在混氣罐內(nèi)氣體壓力大于混氣罐設(shè)計壓力時可以自動泄壓，保證生產(chǎn)安全。
[0041]結(jié)合圖3?5所示，根據(jù)本實用新型的實施例，儲氣罐100均安裝均有減壓閥130，既有利于保證生產(chǎn)安全，又有利于保持氣體流量穩(wěn)定。
[0042]如圖3?5所示，根據(jù)本實用新型的實施例，可選地，儲氣罐100的數(shù)量為3個，一級混氣罐200的數(shù)量為I個，水飽和器300的數(shù)量為3個或4個，反應(yīng)器400的數(shù)量為3個或4個。
[0043]下面通過具體的實施例，對本實用新型做進(jìn)一步說明，需要說明的是，這些實施例僅僅是為了說明目的，而不能以任何方式解釋成對本實用新型的限制。另外，在下列實施例中如果沒有特別說明，則所采用的設(shè)備和材料均為市售可得的。
[0044]實施例1
[0045]如圖3所示，系統(tǒng)氣密性檢驗合格后，3個儲氣罐100中的氮氣、羰基硫和以及氧氣分別通過減壓閥130，在一級質(zhì)量流量計120控制下，進(jìn)入一級混氣罐200混勻，獲得混合氣體，然后混合氣體分別進(jìn)入4個通道，各通道氣體流量由二級質(zhì)量流量計220控制，氣體分別經(jīng)由4個水飽和器300后將水蒸汽也分別帶入4個固定床反應(yīng)器400，水蒸汽的含量通過調(diào)節(jié)水飽和器300溫度進(jìn)行控制，所有的水飽和器300均處于同一溫控裝置500內(nèi)，因此水蒸汽含量相同。隨后，氣體進(jìn)入固定床反應(yīng)器400與等量的不同催化劑接觸反應(yīng)，所有的固定床反應(yīng)器400均處于同一溫控裝置500內(nèi)，因此反應(yīng)溫度相同。最后催化反應(yīng)的反應(yīng)物由在線檢測設(shè)備進(jìn)行檢測，經(jīng)過計算獲得催化劑性能的相關(guān)參數(shù)。在本次實驗過程中，各個固定床反應(yīng)器400內(nèi)羰基硫催化水解反應(yīng)的條件完全相同，即相同的反應(yīng)物進(jìn)口濃度，相同的反應(yīng)溫度以及相同的水蒸汽含量，因此實驗的相對誤差較小，且實驗效率提高了四倍。
[0046]實施例2
[0047]如圖4所示，系統(tǒng)氣密性檢驗合格后，3個儲氣罐100中的氮氣、羰基硫和以及氧氣分別通過減壓閥130，在一級質(zhì)量流量計120控制下，進(jìn)入一級混氣罐200混勻，獲得混合氣體，然后氣體分別進(jìn)入4個通道，各通道氣體流量由二級質(zhì)量流量計220控制。氣體分別經(jīng)由4個水飽和器300后將水蒸汽分別帶入4個固定床反應(yīng)器400，水蒸汽的含量通過調(diào)節(jié)水飽和器300溫度進(jìn)行控制，所有的水飽和器300均處于同一溫控裝置500內(nèi)，因此水蒸汽含量相同。隨后，氣體進(jìn)入固定床反應(yīng)器400與等量的同一種催化劑接觸反應(yīng)，4個固定床反應(yīng)器400分別由不同的溫控設(shè)備500控制溫度。最后催化反應(yīng)的反應(yīng)物由在線檢測設(shè)備進(jìn)行檢測，經(jīng)過計算，獲得催化劑性能的相關(guān)參數(shù)。在本次實驗過程中，除反應(yīng)溫度外，各個固定床反應(yīng)器400內(nèi)羰基硫催化水解反應(yīng)的條件完全相同，因此可以同時獲得四種反應(yīng)溫度對催化劑活性的影響，實驗效率提高了四倍。
[0048]實施例3
[0049]如圖5所示，系統(tǒng)氣密性檢驗合格后，3個儲氣罐100中的氮氣、羰基硫和以及氧氣分別通過減壓閥130，在一級質(zhì)量流量計120控制下，進(jìn)入一級混氣罐200混勻，獲得的混合氣體，然后混合氣體分別進(jìn)入3個通道，各通道氣體流量由二級質(zhì)量流量計220控制。氣體分別經(jīng)由3個水飽和器300后將水蒸汽分別帶入3個固定床反應(yīng)器400，水蒸汽的含量通過調(diào)節(jié)水飽和器300溫度進(jìn)行控制，3個水飽和器300分別處于不同的溫控裝置500內(nèi)，因此水蒸汽含量不同。隨后，氣體進(jìn)入固定床反應(yīng)器400與等量同一種催化劑接觸反應(yīng)，所有的固定床反應(yīng)器400均處于同一溫控裝置500內(nèi)，因此反應(yīng)溫度相同。最后催化反應(yīng)的反應(yīng)物由在線檢測設(shè)備進(jìn)行檢測，經(jīng)過計算，獲得催化劑性能的相關(guān)參數(shù)。在本次實驗過程中，除水蒸汽含量外，各個固定床反應(yīng)器400內(nèi)羰基硫催化水解反應(yīng)的條件完全相同，因此可以同時獲得不同水蒸汽含量對羰基硫水解催化劑活性的影響，實驗效率提高了三倍。
[0050]實施例4
[0051]如圖6所示，系統(tǒng)氣密性檢驗合格后，3個儲氣罐100中的氮氣、羰基硫和以及氧氣分別通過減壓閥130，在一級質(zhì)量流量計120控制下，進(jìn)入一級混氣罐200混勻，獲得的混合氣體，然后混合氣體分別進(jìn)入3個通道，各通道氣體流量由二級質(zhì)量流量計220控制。氣體進(jìn)入二級混氣罐后240與不同流量的氮氣混合，因此羰基硫與氧氣的濃度發(fā)生變化。氣體分別經(jīng)由4個水飽和器300后將水蒸汽帶入4個固定床反應(yīng)器400，水蒸汽的含量通過調(diào)節(jié)水飽和器300溫度進(jìn)行控制，所有的水飽和器均300處于同一溫控裝置500內(nèi)，因此水蒸汽含量相同。隨后，氣體進(jìn)入固定床反應(yīng)器400與等量的不同種類的催化劑接觸反應(yīng)，所有的固定床反應(yīng)器400均處于同一溫控裝置500內(nèi)，因此反應(yīng)溫度相同。最后催化反應(yīng)的反應(yīng)物由在線檢測設(shè)備進(jìn)行檢測，經(jīng)過計算，獲得催化劑性能的相關(guān)參數(shù)。在本次實驗過程中，除羰基硫與氧氣的濃度外，各個固定床反應(yīng)器400內(nèi)羰基硫催化水解反應(yīng)的條件完全相同，即相同的反應(yīng)溫度以及相同的水蒸汽含量，因此可以同時獲得不同反應(yīng)物濃度對羰基硫水解催化劑活性的影響，且實驗效率提高了四倍。
[0052] 以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，其特征在于，包括: 多個儲氣罐； 一級混氣罐，每一個所述儲氣罐通過一個一級通道與所述一級混氣罐連接在一起， 并且， 在所有的所述一級通道上均安裝一級質(zhì)量流量計； 多個水飽和器，每一個所述水飽和器通過一個二級通道與所述一級混氣罐連接在一起; 多個反應(yīng)器，每一個所述反應(yīng)器通過一個三級通道與一個所述水飽和器一一對應(yīng)連接在一起; 控溫裝置，所述控溫裝置與所述反應(yīng)器和所述水飽和器連接；以及 檢測裝置，所述檢測裝置與所述反應(yīng)器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，其特征在于，所述二級通道上安裝二級質(zhì)量流量計。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，其特征在于，所述二級通道上設(shè)置有二級混氣罐， 并且， 所述二級混氣罐設(shè)置在所述二級質(zhì)量流量計和所述水飽和器之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，其特征在于，每個反應(yīng)器均設(shè)置有一個控溫裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，其特征在于，每個水飽和器均設(shè)置有一個控溫裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，其特征在于，所述一級混氣罐和所述二級混氣罐上均安裝有安全泄氣閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，其特征在于，所述儲氣罐安裝有減壓閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多通道并行吸附劑或催化劑評價系統(tǒng)，其特征在于，所述儲氣罐的數(shù)量為3個，所述一級混氣罐的數(shù)量為I個，所述水飽和器的數(shù)量為3個或4個，所述反應(yīng)器的數(shù)量為3個或4個。
【文檔編號】G01N33/00GK203465255SQ201320576384
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】唐曉龍, 趙順征, 易紅宏, 高鳳雨, 張波文, 左嫣然, 王志祥 申請人:北京科技大學(xué)