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应用案例 A052-CM01

高压催化

催化剂用于加速化学反应而实际不被消耗。因此,少量催化剂就足以获得大量的反应产物。
固体催化剂通常为小而多孔的颗粒,小体积但内部面积大。内部表面含有发生反应的活性位点。气态或液体化学物质扩散到这些颗粒的空隙中,并在活性位点催化反应,随后反应扩散到颗粒外。这些反应通常发生在极端工况下。

某能源研究机构调研碳氢化合物混合物非特定催化的化学反应。反应器在高温高压下运行,Bronkhorst为其提供在高压条件下小流量注入化学物质的解决方案。


应用要求

客户要求高压下简单可靠的液体流注入方案。液体注入在30到60bar压力下进行,要求流量稳定且无脉动。此外,液体流量需要准确地控制,且须知道实际注入量。

重要议题

  • 高压下小液体流量
  • 无脉动
  • 注入液体监测

工艺方案

此方案包含科氏质量流量计(其控制着反应堆入口侧的HPLC活塞泵)和出口端独立运行的背压控制器。大量数据和实践验证,科里奥利质量流量计(mini CORI-FLOW ML120)稳定而又准确。WADose HPLC泵提供稳定的流量,无脉动。HPLC泵和质量流量计可组合成为质量流量控制器。由于泵是作为执行器,所以控制阀并非必需。

此泵适用于上游侧最大粘度40 mPa.s,工作温度最高70 °C。含有小颗粒催化剂的反应器炉子温度则要高得多。反应器管出口处的压力须保持在高值。出口侧有一个疏水器用于冷凝水或油和P-502C连同控制阀F-033C组成的背压控制器,可以处理高达400bar的压差并排气至大气压。

压力控制器可稳定控制气体和液体流量。特别是在极小的流量下,此压力控制器比机械式泄压装置具有更好的控制性能。排气用于去除反应中产生的气体。泵有三种控制模式:压力、体积流量(仅限活塞速度受控)和质量流量。质量流量模式可定制特供,化学从业者觉得很方便。由于直接控制流量,所以注入到反应过程里的确切数量可知可控。控制和监测通过数字接口实现。质量流量测量值、设定值、密度、温度和累计值都可通过单个数字接口查看。