催化剂评价装置原理

催化剂评价装置的核心原理是通过构建可控的化学反应环境，量化分析催化剂的关键性能参数。其技术实现可分为以下核心模块：

一、反应环境模拟

1. ‌条件控制‌
   通过精确调控温度（室温~800℃）、压力（0~10MPa）、反应物浓度及空速（100~40000h⁻¹）等参数，模拟催化剂在实际工业应用中的热力学与动力学条件。

• 温度控制精度可达±1℃，采用316L不锈钢反应器以确保耐高温高压特性

• 空速范围覆盖实验室级筛选（20000~40000h⁻¹）至工业模拟（100~3000h⁻¹）

2. ‌物料传递‌
   采用双泵四通道液路设计与高精度质量流量计，实现气液两相反应物的均匀混合与稳定输送，同时配备预热系统优化反应物初始状态。

二、在线分析与检测

1. ‌过程监控‌
   内置高精度传感器实时采集温度、压力、流量等参数，结合在线色谱/质谱系统动态监测反应物消耗与产物生成数据。

• 气体循环系统确保反应物分布均匀，避免局部浓度偏差

• 尾气处理模块同步完成产物分离与污染物净化

2. ‌数据建模‌
   基于反应动力学模型，计算催化剂活性（TOF值）、选择性系数（目标产物占比）及失活动力学参数，建立催化剂性能与反应条件的定量关系。

三、反应器类型与工作机制

四、性能评价维度

1. ‌活性‌：通过单位时间反应物转化率或产物生成量量化催化效率

2. ‌选择性‌：分析产物分布，计算目标产物占比（如脱硝效率、CO₂选择性等）

3. ‌稳定性‌：连续运行测试中活性/选择性的衰减速率条件下的结构保持能力

4. ‌再生性‌：评估失活催化剂经灼烧、洗涤等处理后的活性恢复效率

五、技术演进趋势

新一代装置通过集成自动进样系统与AI算法优化，实现了高通量测试（单日完成数十种催化剂对比）与智能参数调优，推动催化剂研发周期缩短50%以上。