化學反應主要是通過加熱的方式活化反應物，為反應體系提供跨越熱力學能壘的能量，促使反應物向產物的轉化。在反應過程中，引入合適的催化劑，可以將反應物分子吸附活化，改變化學反應路徑、從而降低反應活化能使反應容易進行。

在典型的催化反應體系中，催化劑起到降低反應活化能，使反應更容易發生的作用。

從反應動力學角度考慮，高溫可以活化反應物，使反應速率提高，但從熱力學平衡角度考慮，高溫不利于合成氨反應等放熱反應，反應溫度升高會導致平衡向反應物移動，從而造成產率降低，此外，過高的溫度也可能造成催化劑板結，進而降低催化活性，影響反應速率。

高壓可以加快分子間的相互碰撞，提高反應速率，也可以使反應平衡向氣體分子減少的方向移動，還可以加速氣體的液化，使得有液體產物生成的反應產率更高。因此針對特定的反應，尋找合適的催化劑，通過改變反應溫度和壓力，可以調控反應的活性、選擇性及產率，為工業級合成提供理論指導，這也是催化技術領域的研究重心。

泊菲萊科技推出PLR-RT系列催化反應評價裝置為系統研究催化反應提供了平臺，精準的溫度和壓力控制體系能保證每次反應的重復性，實時的壓力和溫度監控能更好的還原化工反應過程，滿足常規氣固相催化反應的需求。

應用領域

▲特別適用   ●較為適用  ○可以使用

▲ 催化劑材料氣氛燒結

▲ 催化劑材料的活性評價

▲ 氣固相催化反應

適用的反應類型

▲ 甲烷重整制氫

▲ 二氧化碳還原

▲ 甲烷/二氧化碳重整

▲ 甲烷偶聯

▲ 水煤氣合成

▲ 乙烷脫氫

▲ 費托合成

▲ 合成氨

關鍵特征

高精度的流量控制方式，保證氣體流速恒定

PLR-RT系列催化反應評價裝置設置了四路氣體流路，三路反應氣流路和一路清洗吹掃氣。每一路氣體均可進行精準控制，相較于其它流量控制模式如浮子流量計、減壓閥等，流量控制精度高達±1% F.S.，可有效保證每一次實驗的重復性和不同設備之間的可復制性。

流量計量程有200/500/1000 mL三檔可供選擇，滿足不同反應體量的需求。

清洗吹掃氣可在每次實驗開始前和結束后對整個反應流路進行吹掃，輕松解決兩次實驗間交叉污染問題，提高反應器和管路的使用壽命。

多級溫度管理系統，實現溫度的精準調控

PLR-RT系列催化反應評價裝置在核心反應系統前后分別設立了氣體預熱系統及冷凝分離系統，保證反應溫度的精準調控的同時減少高溫對氣體測量準確性的影響。

氣體預熱系統將反應原料氣在進入反應器前快速加熱到接近反應條件所需的溫度，可有效縮短反應準備時間。為減少氣體傳輸過程中的熱損失，在氣體預熱系統傳出的反應原料氣在傳輸至反應器過程中，增設管道伴熱結構，保證反應原料氣進入到反應器的溫度。氣體預熱系統使得反應原料氣以較高的溫度進入反應室，保證反應原料氣進入反應器和通過爐芯時能迅速達到設定反應溫度，減小反應系統的負擔也保證反應溫度的準確性。

反應系統加熱功率高達1.3 kW，可以在短時間內快速將反應原料氣加熱到反應條件所需溫度。爐身采用碳化硅高溫材料，爐殼和爐膛之間填充保溫材料，減少反應爐向外輻射的熱損失，提高熱能利用效率。

預熱系統和反應系統設置16段程序升溫控溫模式，實現一次實驗即可確定反應起始溫度，并研究不同反應溫度下的反應速率及轉化率，讓每一份熱能都能用得恰到好處。

為避免反應系統中輸出的高溫物質對色譜或質譜等末端檢測裝置造成損害，同時降低高溫對氣體測量準確性的影響，PLR-RT系列催化反應評價裝置在反應系統與末端檢測裝置之間增設冷凝分離系統。

冷凝分離系統可對從反應系統中輸出的氣體進行快速降溫，并將液體反應物或產物進行冷凝分離，有效減小高溫以及液體物質對后續檢測裝置、背壓閥等元件的損害，提高氣體檢測的準確性。

四個功能模塊，實現液體的定量反應及分離

為了使液體反應物也能參與反應，PLR-RT系列催化反應評價裝置設計了液體輸送-汽化-管道伴熱-冷凝分離四個功能模塊。

液體輸送系統采用高精度高壓液體柱塞泵，保證高壓下進入預熱室的液體速率可以長時間維持在0.001-10 mL/min之間的任意值。

液體預熱室采用特殊汽化器結構設計，有效避免出現因汽化裝置體積龐大、汽化后氣體輸出不穩定和無法實時汽化等問題，保證輸出穩定的液體汽化混合氣。

管道伴熱結構可有效避免液體在進入反應室前出現冷凝現象。

反應后的冷凝分離系統能夠將未反應的液體原料和反應生成的液體產物迅速冷凝至分離器中進行收集，用于后續反應過程分析。

配置靈活多樣，體驗定制級服務

PLR-RT系列催化反應評價裝置從反應器、反應溫度及反應壓力條件等多個維度設置了不同的配置，可滿足不同反應速率和反應條件的催化反應的需求。

反應器可以選擇豎式爐和臥式爐兩種類型。

針對不同反應溫度和壓力條件，有多種規格： 

• 高溫版：反應爐內溫度1050℃，表壓3 MPa 

• 標準版：850℃，6 MPa 

• 高壓版：650℃，10 MPa 

• 定制版：650、850、1050可選，3、6、10可選 

如果上述配置仍不能滿足反應需求，泊菲萊科技也提供裝置的定制化服務，打造最合適的催化反應裝置。

二級報警功能，為實驗安全保駕護航

PLR-RT系列催化反應評價裝置在硬件程序控制和軟件上設計了對溫度和壓力實行過限的雙重保護機制，讓光熱反應進行得更安全放心。

如在實驗過程中出現泄漏、功能失控或壓力過限等安全問題時，系統自動啟動連鎖保護。

溫度為兩級報警，溫度高于設定值時聲光報警，高于第二設定值時自動停止加熱。

壓力高于設定值時聲光報警并進行停止進料。

取樣形式多樣，可在線分析氣體產物

PLR-RT系列催化反應評價裝置單獨設有氣相配氣口，適用于氣體標定使用。 

裝置設計多種取樣形式，如氣體在線進/取樣、氣體間歇取樣和液體取樣等，可同時配套前級減壓裝置、后級檢測裝置（質譜儀、氣相色譜儀等），實現反應過程在線檢測及反應產物的全檢測。

管式氣固相反應評測系統性能參數表

注：有關裝置物料流率及催化劑裝填量以具體反應器適配為準，詳細見反應器規格選型表。