一、 设备名称：碳1-碳6转化串联原位反应器
规格型号：PFD-5000
二、各项具体技术参数：
额定电压：220 V；
额定功率：3 kW；
反应炉温度：RT-1000℃；
温度控制精密度：<±1℃；
恒温区：20 mm（±5℃）
三、工作原理：
图1 反应器示意图
其本质上是一种固定床反应器，内部填充有催化剂颗粒或其他固体材料。这些填充物被称为“床”，其中的催化剂可以促进反应的进行。待反应的气体或液体流体从反应器入口流入，经过床层并与其中的催化剂接触，发生化学反应。产物随反应物继续流动，最终从反应器出口排出。床层中的颗粒催化剂增大了与流体的接触表面积，从而提高了有效的传质速率。当流体通过床层时，将发生扩散和吸附过程，使得反应物质和催化剂能够充分接触，从而提高反应效率。固定床反应器中的化学反应可能会产生或消耗热量，因此需要加热或冷却装置以控制温度。这些装置可以包括管道、夹套或其他设计，以实现有效的热控制。
四、应用领域
1、材料科学与工程：
固定床反应器在材料科学与工程领域有广泛的应用。主要包括以下几个方面：
1. 催化剂研究：固定床反应器可以用于催化剂研究中，通过控制反应条件，如温度、压力和流速等参数，以确定最佳催化剂活性和选择性。。
2. 吸附剂研究：固定床反应器还可以用于吸附剂的研究中，例如吸附剂的选择、优化和性能测试等。这对于某些工业过程中的气体和液体分离非常重要。。
3. 生物质转化：固定床反应器也可以用于生物质转化，在该过程中，通过控制温度、压力和反应时间等参数，将生物质转化为液态或气态燃料，例如生物柴油、生物天然气等。
2、化工：
在石油化工、化肥生产等化学工程中，固定床反应器主要用于催化裂化、加氢处理、脱硫、脱氮等过程。
3、环境科学：
用于废气处理和废水处理。如通过吸附床去除有害气体、通过生物滤床净化环境等。
4、食品与制药：
用于食品添加剂及药物的合成、酶的固定化等过程。
五、可开展实验项目
1、催化剂性能评价：研究催化剂在不同条件下的活性、选择性和稳定性，为催化剂设计和优化提供数据支持。
2、高压光热催化活性测试：通过高压光热套管，可以用于光热条件下的催化剂性能评价。
3、化学反应动力学研究：可以进行反应动力学实验，探讨各种因素（如温度、压力、浓度等）对化学反应速率的影响，建立反应动力学模型。
4、废气处理实验：：通过固定床反应器研究吸附材料或催化剂对废气中有害气体（如VOCs、NOx、SOx等）的净化效果。
六、可培训技能
1、反应器工程基本原理：了解固定床反应器的结构、工作原理。
2、实验设计与操作：学会根据实验目的设计实验方案，包括选择合适的催化剂或填料、设定实验条件等，并熟练进行实验操作。
3、动力学模型建立：通过实验数据，学会建立反应动力学模型，描述不同因素对化学反应速率的影响。
4、催化剂性能评价：了解催化剂活性、选择性和稳定性的评价方法，以及如何从实验结果中提炼这些信息。
七、具体操作规程
1、催化剂装填
称取一定量的催化剂，装填进石英管，然后将石英管固定在反应器上，随后对管路进行检漏确保装置气密性完好。
2、开机
打开电源，在操作面板上设置程序升温。
3、活性测试
打开反应气气源，运行升温程序，进行活性测试。
4、关闭仪器
测试结束后确保程序终止，等待反应器内部自然冷却至室温后关闭气源，取下石英管回收样品，关闭电源。
八、安全注意事项
1. 了解实验材料：确保对实验中涉及的化学品、催化剂等具有充分的了解，熟悉其性质、毒性和可能产生的危险反应。
2. 佩戴个人防护装备：实验过程中要正确佩戴实验服、手套、护目镜等个人防护设备，以减少化学品接触带来的风险。
3. 检查仪器设备：在实验前要检查固定床反应器及相关设备的完好性，确保没有损坏或漏气现象。
4. 熟悉操作流程：在正式实验前，要对整个实验操作流程有清晰的认识，尽量避免因误操作导致的事故。
5. 注意温度与压力控制：实验过程中要严格控制反应器内的温度和压力，避免超出安全范围。
6. 防止泄漏：确保管道连接处无泄漏，特别是涉及有毒、易燃、腐蚀性物质的实验，要特别注意防止泄漏。
7. 环境通风良好：实验室要保证良好的通风环境，以防止有毒、易燃等气体积累产生危险。
8. 遵守实验规程：严格按照实验规程进行操作，不擅自改变实验条件或操作步骤。
9. 应急处理措施：了解实验过程中可能出现的突发情况及相应的应急处理方法，确保在遇到问题时可以迅速、正确地采取措施。
10. 实验后处理：实验完成后，要及时关闭仪器设备，确保无温度、压力和泄漏隐患。同时，妥善处置废弃物，遵守环保要求。
