一种基于固定床微反应器的催化剂评价及工艺优化装置的制作方法

本申请涉及催化剂评价设备，具体涉及一种基于固定床微反应器的催化剂评价及工艺优化装置。

背景技术：

1、催化反应技术已经在很多领域都有重要的应用，70％以上的化工过程是需要借助于催化技术进行生产。

2、目前对催化剂的评价装置多为针对某一特定反应类型设计，通常为单通道催化剂评价装置，即单系统下的单管设计，其工艺条件调整范围较窄、适用性差。评价测试多个不同催化剂时，需要在一个反应器中一次进行一种催化剂的实验研究，过程漫长，而且需要冲洗吹干，反复进行装填操作，而且内部混合状态较差，评价效率较低。

技术实现思路

1、基于现有技术中存在的问题，本实用新型旨在提供一种基于固定床微反应器的催化剂评价及工艺优化装置，可同时评价多个催化剂并独立控制不同的工艺条件，提高催化剂评价工作效率且能满足多种不同反应类型的需求。

2、为了实现上述目的，本实用新型公开一种基于固定床微反应器的催化剂评价及工艺优化装置，包括中央控制系统、进料系统、气液混合系统、若干个固定床微反应器，所述气液混合系统包括若干个气液混合模块，所述气液混合模块与固定床微反应器一一对应且连通，所述进料系统包括储液组件和储气组件，所述储液组件通过进液管路分别与各个气液混合模块连通，所述储气组件通过气体管路分别与各个气液混合模块连通，所述进液管路上设有输液泵，所述气体管路上设有截止阀、减压阀及气体流量控制系统，所述输液泵、截止阀、减压阀及气体流量控制系统均与所述中央控制系统电连接。

3、进一步地，催化剂评价及工艺优化装置还包括预加热系统，所述预加热系统设于所述进液管路上，预加热系统的进口与所述输液泵连通，预加热系统的出口与各气液混合模块连通。

4、进一步地，所述气液混合模块内部设有t型微剪切器，所述t型微剪切器用于将混合的气液分割为尺寸在10-1000μm之间的微气泡和微液滴。

5、进一步地，所述固定床微反应器内部为多通道微管设计。

6、进一步地，所述气体流量控制系统为质量流量计，所述储气组件包括反应气体瓶和吹扫气体瓶，所述反应气体瓶与吹扫气体瓶的气体管路并联后共同连通于质量流量计，并通过质量流量计分别与各气液混合模块连通。

7、进一步地，催化剂评价及工艺优化装置还包括反应物回收系统，所述反应物回收系统包括冷凝器和气液分离器，所述固定床微反应器出口依次与冷凝器、气液分离器连通，所述气液分离器的气体出口依次连通有气体缓冲装置及干燥罐，所述气液分离器的液体出口依次连通有过滤器及取样装置。

8、进一步地，所述储液组件包括若干个储液槽，所述预加热系统有若干个独立加热通道，所述储液槽、输液泵和加热通道均一一对应且依次连通，所述加热通道设有独立控温装置，各加热通道的出液口与所述各气液混合模块的入液口之间由控温管路连接，所述控温管路上设置有加热及保温控制装置。

9、进一步地，所述气体管路上还设有过滤器、稳压阀、背压阀、干燥器中的一种或几种。

10、通过上述技术方案，采用多组固定床系统并联，可同时实现对多组催化剂进行评价及独立工艺优化，提高了催化剂评价工作效率且能满足多种不同反应类型的需求。

技术特征：

1.一种基于固定床微反应器的催化剂评价及工艺优化装置，其特征在于：包括中央控制系统、进料系统、气液混合系统、若干个固定床微反应器，所述气液混合系统包括若干个气液混合模块，所述气液混合模块与固定床微反应器一一对应且连通，所述进料系统包括储液组件和储气组件，所述储液组件通过进液管路分别与各个气液混合模块连通，所述储气组件通过气体管路分别与各个气液混合模块连通，所述进液管路上设有输液泵，所述气体管路上设有截止阀、减压阀及气体流量控制系统，所述输液泵、截止阀、减压阀及气体流量控制系统均与所述中央控制系统电连接。

2.根据权利要求1所述的催化剂评价及工艺优化装置，其特征在于：还包括预加热系统，所述预加热系统设于所述进液管路上，预加热系统的进口与所述输液泵连通，预加热系统的出口与各气液混合模块连通。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂评价及工艺优化装置，其特征在于：所述气液混合模块内部设有t型微剪切器，所述t型微剪切器用于将混合的气液分割为尺寸在10-1000 μm之间的微气泡和微液滴。

4.根据权利要求3所述的催化剂评价及工艺优化装置，其特征在于：所述固定床微反应器内部为多通道微管设计。

5.根据权利要求4所述的催化剂评价及工艺优化装置，其特征在于：所述气体流量控制系统为质量流量计，所述储气组件包括反应气体瓶和吹扫气体瓶，所述反应气体瓶与吹扫气体瓶的气体管路并联后共同连通于质量流量计，并通过质量流量计分别与各气液混合模块连通。

6.根据权利要求5所述的催化剂评价及工艺优化装置，其特征在于：还包括反应物回收系统，所述反应物回收系统包括冷凝器和气液分离器，所述固定床微反应器出口依次与冷凝器、气液分离器连通，所述气液分离器的气体出口依次连通有气体缓冲装置及干燥罐，所述气液分离器的液体出口依次连通有过滤器及取样装置。

7.根据权利要求2所述的催化剂评价及工艺优化装置，其特征在于：所述储液组件包括若干个储液槽，所述预加热系统有若干个独立加热通道，所述储液槽、输液泵和加热通道均一一对应且依次连通，所述加热通道设有独立控温装置，各加热通道的出液口与所述各气液混合模块的入液口之间由控温管路连接，所述控温管路上设置有加热及保温控制装置。

8.根据权利要求7所述的催化剂评价及工艺优化装置，其特征在于：所述气体管路上还设有过滤器、稳压阀、背压阀、干燥器中的一种或几种。

技术总结
本技术公开了一种基于固定床微反应器的催化剂评价及工艺优化装置，包括中央控制系统、进料系统、气液混合系统、若干个固定床微反应器，气液混合系统包括若干个气液混合模块，气液混合模块与固定床微反应器一一对应且连通，进料系统包括储液组件和储气组件，储液组件通过进液管路分别与各个气液混合模块连通，储气组件通过气体管路分别与各个气液混合模块连通，进液管路上设有输液泵，气体管路上设有截止阀、减压阀及气体流量控制系统，输液泵、截止阀、减压阀及气体流量控制系统均与中央控制系统电连接。采用多组固定床系统并联，可同时实现对多组催化剂进行评价及独立工艺优化，提高了催化剂评价工作效率且能满足多种不同反应类型的需求。

技术研发人员：李盈盈,尹佳滨,黄蒙蒙,张吉伟
受保护的技术使用者：相流（北京）科技有限公司
技术研发日：20240422
技术公布日：2024/12/23