熱催化原位反應(yīng)池是研究催化反應(yīng)的重要工具,能高度模擬真實(shí)工業(yè)反應(yīng)環(huán)境,為催化劑研發(fā)和工藝優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
在溫度模擬方面,工業(yè)反應(yīng)常涉及高溫條件,熱催化原位反應(yīng)池配備先進(jìn)的加熱與控溫系統(tǒng)。其加熱元件分布均勻,能快速升溫至所需溫度,且溫控精度高,可精確到±0.5℃甚至更低。以石油裂解反應(yīng)為例,工業(yè)裂解爐內(nèi)溫度高達(dá)800℃左右,反應(yīng)池能精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)此高溫,讓催化劑在真實(shí)溫度場中接受考驗(yàn),準(zhǔn)確評(píng)估其活性與穩(wěn)定性。
壓力環(huán)境模擬上,工業(yè)反應(yīng)壓力范圍廣泛,從低壓到高壓不等。反應(yīng)池通過密封設(shè)計(jì)和壓力調(diào)節(jié)裝置,可實(shí)現(xiàn)從真空到數(shù)百個(gè)大氣壓的壓力調(diào)節(jié)。在合成氨反應(yīng)中,工業(yè)上需在高壓下進(jìn)行,反應(yīng)池能模擬相應(yīng)的高壓環(huán)境,研究催化劑在高壓下的性能變化,為工業(yè)生產(chǎn)提供可靠參數(shù)。
氣體組分模擬也十分關(guān)鍵。工業(yè)反應(yīng)原料氣成分復(fù)雜,反應(yīng)池配備多通道氣體進(jìn)樣系統(tǒng),可精確控制各氣體的流量和比例,模擬真實(shí)的氣體組成。如在汽車尾氣處理催化劑研究中,能模擬尾氣中一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物等成分,研究催化劑對多種污染物的協(xié)同凈化效果。
此外,反應(yīng)池還具備原位檢測功能,可實(shí)時(shí)監(jiān)測反應(yīng)過程中催化劑的結(jié)構(gòu)變化、活性物種的生成與消耗等,如同在工業(yè)反應(yīng)現(xiàn)場安裝了“顯微鏡”,為深入理解反應(yīng)機(jī)理提供有力支持。