對新型催化劑的研究是推動多個行業產品發展的關鍵。例如,石化公司尋求改進的催化劑,以將碳氫化合物轉化為更有用和更有效的能源。精細化學品生產商使用催化過程來開發新型有用的有機化合物。汽車工業不斷精煉催化劑,以更有效地去除發動機排氣中的污染物。生物研究人員為改善生物反應器過程創造了新的酶。
大多數催化劑研究都是利用加熱反應器,首先是在微觀規模上進行多次平行試驗,然后逐漸將反應器規模擴大到可以研究公斤級實際催化劑性能的半工廠。壓力從1 bar到300bar不等,反應器壓力控制是催化劑研究的關鍵。
Equilibar精密背壓調節器經過精心設計,可滿足催化研究的苛刻要求,包括:
- 超寬的流量范圍,從幾升/分鐘到納級流量和零流量
- 在許多研究應用中,精度通常在設定點的0.5%之內(比傳統彈簧調節器精度高5到10倍)
- 兩相流動時的穩定性
- 高溫兼容性高達300C
- 緊湊的設計易于安裝在烤箱中,遠程控制
- PTFE /玻璃膜片(在反應堆壓力控制應用中最受歡迎)
- 哈氏合金C276和SS316L閥體
如上所示,質量流量計通常用于控制各種氣體(有時是液體)到裝有催化劑樣品的加熱反應器中的輸入。通常在反應器的出口上使用背壓調節器,以維持催化過程的穩定壓力控制。使用氣相色譜法或其他形式的分析監測反應產物。
應用聚焦:費托合成
世界各地的研究人員都使用費托合成法從生物質和天然氣等替代能源生產液體燃料。費托合成技術由弗朗茲·費舍爾(Franz Fischer)和漢斯·特羅普(Hans Tropsch)在1900年代初期開發。這是一個相對復雜的化學過程,將合成氣(一氧化碳和氫氣的混合物)轉化為碳氫化合物,包括傳統液體燃料中的許多化合物。幾乎可以從任何含碳原料中產生合成氣,因此費-托工藝可以間接利用煤炭,天然氣和生物質等資源生產合成油和燃料。在此應用中使用了Equilibar Research系列背壓調節器。
應用重點:用于研究壓力控制的兩相流
許多實驗室催化反應器在反應器下游使用高壓液體分離器。除了需要昂貴的壓力容器之外,這種過程通常還需要與氣相背壓調節器平行的液位控制回路。這種傳統方法很復雜,并且有一些局限性。
因為Equilibar背壓閥在提供穩定的壓力控制兩相流,它能夠消除在反應器下游的高壓分離器和電平控制系統。
應用重點:生物反應器控制
生物反應器支持有氧或無氧的生物活性環境。該產品來源于生物體,因此生物反應器必須是無菌的,并且在控制環境參數(例如溫度,pH和氧氣含量)方面必須精確。Equilibar背壓調節器可以配置三夾鉗配件和無菌設計功能,以滿足生物反應器控制的需求。
應用重點:加氫
氫化是分子氫與其他化合物之間的化學反應,用于食品,制藥和石油化工等行業。
氫化通常在固定床催化反應器中進行,該反應器在升高的溫度和壓力下進行以增加氫的密度并增加反應速率。反應器壓力的控制通常很關鍵,并且由于腐蝕性化學物質,高溫和高壓以及混合相反應物的存在而可能難以控制。
Equilibar背壓調節器在苛刻的應用中表現出色,例如用于氫化反應堆壓力控制。
應用重點:流動化學
連續流化學或流化學是一種運行過程的流行方法,具有優于批處理化學的優勢。這些優勢包括更一致的質量,更高的效率以及從研發到生產的輕松規模化。在流化學中,將兩種或多種試劑以連續方式通過反應器進行混合,并控制流量,溫度和壓力,以使所需的化學反應能最有效地進行。
控制流動化學中的壓力對于相控制,停留時間,反應速度和平衡管理很重要。在流化學應用中,Equilibar BPR與其他BPR相比具有許多優勢。憑借其簡單的設計,它可以控制寬范圍的流量,提供卓越的精度,提供瞬時控制,并且可以處理極端溫度,腐蝕性化學物質以及流化學中的多相流。