一、用途與特點

CEA-R01型實驗儀采用內循環全混流反應器，可在常壓下進行氣固催化反應的動力學的實驗，適合于高能化學、應用化學、化工和輕工等專業的各類學校的化工基礎教學實驗。本儀器除供實驗室教學實驗外，也可用于氣固催化方面的科學研究。

這套儀器為最新設計的產品。反應器采用端面磁驅動的內循環結構，密閉性能好，易于實現反應器內溫度和濃度的無梯度。并且結構輕巧，催化劑裝卸方便，并易于操作。氣路箱與電路箱設計合理，結構緊湊，并采用新型自動控溫數字儀表，調節與控制性能十分可靠。反應器及連接管路均采用不銹鋼材料，具有耐蝕性。適合學生分組實驗。

本儀器可供實驗的主要內容：

（1）在常壓下測定不同溫度時的氨合成反應速度和反應速度常數；

（2）在常壓下測定氨合成反應的表觀活化能；

（3）在常壓下測定氨合成宏觀動力學參數。

二、技術指標

（1）操作壓力            0-0.1Mpa（表壓）

（2）操作溫度：         0-500℃

（3）氣體流量：         300-800ml·min-1

（4）攪拌轉速：         0-300r·min-1（連續可調）

（5）控溫精度：         ±0.5℃

三、主要設備及其規格

（1）內循環反應器                                                                                  1臺

反應器主體材質：              1Cr18Ni9Ti  （不銹鋼）

催化劑筐容積：                  12ml

攪拌器驅動方式：              90W（D.C）

電熱器功率：                     1.5KW（A.C）

（2）電路系統                                                                                         1臺

恒溫控制范圍與精度：       0-1000±0.5℃

測溫范圍與精度：              0-500±0.5℃

轉速調節范圍：                  0-3000r·min-1（連續可調）

（3）氣路系統                                                                                         1臺

反應器內壓力測量范圍與精度：0-1.6±0.001Mpa（表壓）

合成氣流量測量范圍與精度：    0-800±0.5ml·min-1

用戶自備主要配件及規格

（1）氫氣瓶（帶減壓閥）                                                                        1個

壓力：                                       15MPa

容積：                                       25L

（2）氮氣瓶（帶減壓閥）                                                                        1個

壓力：                                       15MPa

容積：                                       25L

（3）質量檢測儀器（酸度計）                                                                 1臺

測量范圍：                                0-14PH

測量精度：                                0.05PH

（4）不銹鋼管和接頭         Φ3×0.3mm根據現場需要決定長度和數量

四、流程與使用方法

本儀器由反應器、電路系統和氣路系統三部分組成。當該儀器用以測定氨合成反應速度和動力學參數量，其流程如下圖所示。

內循環全混流反應器測定氨合成動力學參數實驗流程圖

圖一 內循環反應器氣固催化動力學實驗儀流程圖

­­1氮氣瓶；2氫氣瓶；3氮氣減壓閥門；4氫氣減壓閥門；5穩壓閥門；6壓力表；7氮氣轉子流量計；8氫氣轉子流量計；9反應器；10合成氣流量計；11燒杯；12酸度計；13精密壓力表；14調速控制儀

氣路系統的安裝方法：首先，將氫氣和氮氣鋼瓶的減壓閥出口與氣路系統上相應的進氣口相接；然后，將氣路系統上氮氫混合氣出口與反應器中部的進氣口連通；最后再將的反應器頂部出氣口與氣路系統上合成氣流量計入口接通，流量計出口接質量檢測儀器或排至室外。

電路系統的安裝方法：首先，將反應器的電熱器插頭和電機插頭分別插入電路系統上相應插口。然后，將熱電偶熱接點插入反應器催化劑床層并鎖緊，引出導線與電路系統上相應接點接通。最后檢查接線無誤后接通電源。

冷卻水路系統安裝方法：反應器軸承架的冷卻水套下部進水口直接接自來水，上部出水口通向下不道。

催化劑的裝填方法：打開上端蓋，用專用彈性提夾，把催化劑筐提出，裝入催化劑后再用提夾催化劑筐放回原處；蓋上端蓋，擰緊緊固螺母。安裝時應特別注意保護密封面免受損傷。

系統檢漏方法：

全系統安裝完成后，通氮氣至0.05Mpa，關閉進出口氣體閥門，觀察精密壓力表，5分鐘內壓降不超過2個刻度（0.002MPa），即為合格。

使用時注意事項：

（1）通冷卻水后方可啟動加熱器，加熱過程中決不可中斷冷卻水。停止加熱后，反應器內溫度降至200℃以下，方可停止通冷卻水。

（2）實驗完成后，催化劑床層必須通氮氣保護，以防催化劑被氧化。

（3）在電機調速過程中，要緩慢地升降，防止升降造成從動輪與主動輪脫節，而使攪拌器停轉。

（4）本反應器的上蓋和釜體之間采用圓弧面與錐面線接觸密封形式，擰緊主螺栓而使它相互壓緊達到良好密封。上蓋上裝有起蓋螺釘，裝卸上蓋時，使上蓋緩慢上下移動，防止蓋和釜體之間密封面相互撞擊和相對旋動。擰緊主螺母時，必須用扭力搬手，對稱地分多次逐步旋緊，用力要均勻，不允許上蓋向一邊傾斜，每根螺栓擰緊力矩5Kg·m，最大不超過7Kg·m。

五、實驗室工作條件（用戶具備）

（1）電源：220V　　50Hz　　1.5kW

（2）水源：自來水管須帶尖水嘴閥門

自來水水壓，0.1—0.2Mpa

自來水流量，100L/h

（3）實驗室：下水道口不高于地面。

（4）實驗室：具有良好通風和防火設施，嚴禁明火！

（5）實驗必須的玻璃器皿、化學試劑和秒表，酸度計。

六、裝箱清單

內循環反應器                                   1臺

彈性提手                                          1個

二通接頭鎖母及連接管                     2付

說明書                                              1份