催化劑評價裝置的核心原理是通過構建可控的化學反應環(huán)境,量化分析催化劑的關鍵性能參數(shù)。其技術實現(xiàn)可分為以下核心模塊:
?條件控制?
通過精確調控溫度(室溫~800℃)、壓力(0~10MPa)、反應物濃度及空速(100~40000h?1)等參數(shù),模擬催化劑在實際工業(yè)應用中的熱力學與動力學條件。
溫度控制精度可達±1℃,采用316L不銹鋼反應器以確保耐高溫高壓特性
空速范圍覆蓋實驗室級篩選(20000~40000h?1)至工業(yè)模擬(100~3000h?1)
?物料傳遞?
采用雙泵四通道液路設計與高精度質量流量計,實現(xiàn)氣液兩相反應物的均勻混合與穩(wěn)定輸送,同時配備預熱系統(tǒng)優(yōu)化反應物初始狀態(tài)。
?過程監(jiān)控?
內置高精度傳感器實時采集溫度、壓力、流量等參數(shù),結合在線色譜/質譜系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測反應物消耗與產物生成數(shù)據(jù)。
氣體循環(huán)系統(tǒng)確保反應物分布均勻,避免局部濃度偏差
尾氣處理模塊同步完成產物分離與污染物凈化
?數(shù)據(jù)建模?
基于反應動力學模型,計算催化劑活性(TOF值)、選擇性系數(shù)(目標產物占比)及失活動力學參數(shù),建立催化劑性能與反應條件的定量關系。
?活性?:通過單位時間反應物轉化率或產物生成量量化催化效率
?選擇性?:分析產物分布,計算目標產物占比(如脫硝效率、CO?選擇性等)
?穩(wěn)定性?:連續(xù)運行測試中活性/選擇性的衰減速率條件下的結構保持能力
?再生性?:評估失活催化劑經(jīng)灼燒、洗滌等處理后的活性恢復效率
新一代裝置通過集成自動進樣系統(tǒng)與AI算法優(yōu)化,實現(xiàn)了高通量測試(單日完成數(shù)十種催化劑對比)與智能參數(shù)調優(yōu),推動催化劑研發(fā)周期縮短50%以上。