一、用途與特點(diǎn)

CEA-R01型實(shí)驗(yàn)儀采用內(nèi)循環(huán)全混流反應(yīng)器，可在常壓下進(jìn)行氣固催化反應(yīng)的動力學(xué)的實(shí)驗(yàn)，適合于高能化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、化工和輕工等專業(yè)的各類學(xué)校的化工基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)。本儀器除供實(shí)驗(yàn)室教學(xué)實(shí)驗(yàn)外，也可用于氣固催化方面的科學(xué)研究。

這套儀器為最新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。反應(yīng)器采用端面磁驅(qū)動的內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，密閉性能好，易于實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)溫度和濃度的無梯度。并且結(jié)構(gòu)輕巧，催化劑裝卸方便，并易于操作。氣路箱與電路箱設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，并采用新型自動控溫?cái)?shù)字儀表，調(diào)節(jié)與控制性能十分可靠。反應(yīng)器及連接管路均采用不銹鋼材料，具有耐蝕性。適合學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

本儀器可供實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容：

（1）在常壓下測定不同溫度時(shí)的氨合成反應(yīng)速度和反應(yīng)速度常數(shù)；

（2）在常壓下測定氨合成反應(yīng)的表觀活化能；

（3）在常壓下測定氨合成宏觀動力學(xué)參數(shù)。

二、技術(shù)指標(biāo)

（1）操作壓力            0-0.1Mpa（表壓）

（2）操作溫度：         0-500℃

（3）氣體流量：         300-800ml·min-1

（4）攪拌轉(zhuǎn)速：         0-300r·min-1（連續(xù)可調(diào)）

（5）控溫精度：         ±0.5℃

三、主要設(shè)備及其規(guī)格

（1）內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器                                                                                  1臺

反應(yīng)器主體材質(zhì)：              1Cr18Ni9Ti  （不銹鋼）

催化劑筐容積：                  12ml

攪拌器驅(qū)動方式：              90W（D.C）

電熱器功率：                     1.5KW（A.C）

（2）電路系統(tǒng)                                                                                         1臺

恒溫控制范圍與精度：       0-1000±0.5℃

測溫范圍與精度：              0-500±0.5℃

轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍：                  0-3000r·min-1（連續(xù)可調(diào)）

（3）氣路系統(tǒng)                                                                                         1臺

反應(yīng)器內(nèi)壓力測量范圍與精度：0-1.6±0.001Mpa（表壓）

合成氣流量測量范圍與精度：    0-800±0.5ml·min-1

用戶自備主要配件及規(guī)格

（1）氫氣瓶（帶減壓閥）                                                                        1個(gè)

壓力：                                       15MPa

容積：                                       25L

（2）氮?dú)馄浚◣p壓閥）                                                                        1個(gè)

壓力：                                       15MPa

容積：                                       25L

（3）質(zhì)量檢測儀器（酸度計(jì)）                                                                 1臺

測量范圍：                                0-14PH

測量精度：                                0.05PH

（4）不銹鋼管和接頭         Φ3×0.3mm根據(jù)現(xiàn)場需要決定長度和數(shù)量

四、流程與使用方法

本儀器由反應(yīng)器、電路系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)三部分組成。當(dāng)該儀器用以測定氨合成反應(yīng)速度和動力學(xué)參數(shù)量，其流程如下圖所示。

內(nèi)循環(huán)全混流反應(yīng)器測定氨合成動力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)流程圖

圖一 內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器氣固催化動力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀流程圖

­­1氮?dú)馄浚?氫氣瓶；3氮?dú)鉁p壓閥門；4氫氣減壓閥門；5穩(wěn)壓閥門；6壓力表；7氮?dú)廪D(zhuǎn)子流量計(jì)；8氫氣轉(zhuǎn)子流量計(jì)；9反應(yīng)器；10合成氣流量計(jì)；11燒杯；12酸度計(jì)；13精密壓力表；14調(diào)速控制儀

氣路系統(tǒng)的安裝方法：首先，將氫氣和氮?dú)怃撈康臏p壓閥出口與氣路系統(tǒng)上相應(yīng)的進(jìn)氣口相接；然后，將氣路系統(tǒng)上氮?dú)浠旌蠚獬隹谂c反應(yīng)器中部的進(jìn)氣口連通；最后再將的反應(yīng)器頂部出氣口與氣路系統(tǒng)上合成氣流量計(jì)入口接通，流量計(jì)出口接質(zhì)量檢測儀器或排至室外。

電路系統(tǒng)的安裝方法：首先，將反應(yīng)器的電熱器插頭和電機(jī)插頭分別插入電路系統(tǒng)上相應(yīng)插口。然后，將熱電偶熱接點(diǎn)插入反應(yīng)器催化劑床層并鎖緊，引出導(dǎo)線與電路系統(tǒng)上相應(yīng)接點(diǎn)接通。最后檢查接線無誤后接通電源。

冷卻水路系統(tǒng)安裝方法：反應(yīng)器軸承架的冷卻水套下部進(jìn)水口直接接自來水，上部出水口通向下不道。

催化劑的裝填方法：打開上端蓋，用專用彈性提夾，把催化劑筐提出，裝入催化劑后再用提夾催化劑筐放回原處；蓋上端蓋，擰緊緊固螺母。安裝時(shí)應(yīng)特別注意保護(hù)密封面免受損傷。

系統(tǒng)檢漏方法：

全系統(tǒng)安裝完成后，通氮?dú)庵?.05Mpa，關(guān)閉進(jìn)出口氣體閥門，觀察精密壓力表，5分鐘內(nèi)壓降不超過2個(gè)刻度（0.002MPa），即為合格。

使用時(shí)注意事項(xiàng)：

（1）通冷卻水后方可啟動加熱器，加熱過程中決不可中斷冷卻水。停止加熱后，反應(yīng)器內(nèi)溫度降至200℃以下，方可停止通冷卻水。

（2）實(shí)驗(yàn)完成后，催化劑床層必須通氮?dú)獗Ｗo(hù)，以防催化劑被氧化。

（3）在電機(jī)調(diào)速過程中，要緩慢地升降，防止升降造成從動輪與主動輪脫節(jié)，而使攪拌器停轉(zhuǎn)。

（4）本反應(yīng)器的上蓋和釜體之間采用圓弧面與錐面線接觸密封形式，擰緊主螺栓而使它相互壓緊達(dá)到良好密封。上蓋上裝有起蓋螺釘，裝卸上蓋時(shí)，使上蓋緩慢上下移動，防止蓋和釜體之間密封面相互撞擊和相對旋動。擰緊主螺母時(shí)，必須用扭力搬手，對稱地分多次逐步旋緊，用力要均勻，不允許上蓋向一邊傾斜，每根螺栓擰緊力矩5Kg·m，最大不超過7Kg·m。

五、實(shí)驗(yàn)室工作條件（用戶具備）

（1）電源：220V　　50Hz　　1.5kW

（2）水源：自來水管須帶尖水嘴閥門

自來水水壓，0.1—0.2Mpa

自來水流量，100L/h

（3）實(shí)驗(yàn)室：下水道口不高于地面。

（4）實(shí)驗(yàn)室：具有良好通風(fēng)和防火設(shè)施，嚴(yán)禁明火！

（5）實(shí)驗(yàn)必須的玻璃器皿、化學(xué)試劑和秒表，酸度計(jì)。

六、裝箱清單

內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器                                   1臺

彈性提手                                          1個(gè)

二通接頭鎖母及連接管                     2付

說明書                                              1份