[实用新型]一种贵金属催化剂还原反应装置

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金还原技术领域，具体涉及一种贵金属催化剂还原反应装置。

背景技术

贵金属催化剂还原的方法很多，目前工业上用的较多的是化学试剂还原和氢气还原。多数贵金属催化剂都比较容易还原，通常在室温下就能进行，但是有些贵金属的主要成分是钯或铂，添加了许多过渡金属元素，贵金属与其他元素形成合金或相互作用力增强，使得催化剂变得比较难还原，常规的化学试剂或氢气不能有效地还原这些催化剂。另外贵金属钌催化剂的还原温度较高，普通的试剂和氢气也不能达到较好的还原效果。因此为了达到较好的还原效果，必须提高还原温度。此外，提高还原温度不仅仅是为了使催化剂完全还原，高温还能够增强贵金属与载体之间的相互作用，使得催化剂在特定的化学反应中具有更高的催化活性和稳定性。

贵金属催化剂制备使用的贵金属前驱体通常是含氯或硝基化合物，在还原过程中含氯化合物转化为氯化氢，硝基化合物转化为NOx，加上还原过程中产生的水，形成强酸，尤其是盐酸，任何不锈钢都难以承受。使用钛管虽然可以防止腐蚀，但高温下容易发生氢脆，造成钛管漏气或断裂，发生危险；使用搪瓷内衬的不锈钢管，也可以防止腐蚀，但是不能达到较高的温度。而且目前的贵金属催化剂还原反应装置不能检测还原反应是否完成，容易造成还原剂的浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种贵金属催化剂还原反应装置，其结构简单、设计合理，能实现氢气和氮气流量的实时自动控制，通过气相色谱仪的检测结果判断还原反应是否结束，有利于工作人员及时采取措施，避免还原气体的浪费，采用耐高温、耐腐蚀的石英管作为还原反应管，使用操作方便，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种贵金属催化剂还原反应装置，其特征在于：包括反应机构和检测控制机构，所述反应机构包括还原炉和两端开口的石英管，所述石英管横向穿过还原炉并放置于还原炉内，所述石英管的两端分别设置有第一密封体和第二密封体，所述第一密封体上贯通连接有氢气管和氮气管，所述第二密封体上贯通连接有进样管，所述检测控制机构包括控制器和用于检测所述石英管内气体成分的气相色谱仪，所述气相色谱仪的进样口与进样管相接，所述气相色谱仪的输出端与控制器相接，所述氢气管上设置有氢气阀，所述氮气管上设置有氮气阀，所述氢气阀和氮气阀均与控制器的输出端相接，所述控制器的输入端接有参数输入模块，所述控制器的输出端接有氢气流量计、氮气流量计和显示器。

上述的一种贵金属催化剂还原反应装置，其特征在于：所述还原炉内设置有与所述控制器电连接的电加热层，所述控制器的输入端接有用于检测电加热层温度的温度传感器。

上述的一种贵金属催化剂还原反应装置，其特征在于：所述电加热层包括加热电阻丝。

上述的一种贵金属催化剂还原反应装置，其特征在于：所述石英管内设置有可沿石英管滑动的第一保温塞和第二保温塞，所述第一保温塞和第二保温塞上均设置有气体通孔。

上述的一种贵金属催化剂还原反应装置，其特征在于：所述还原炉的底部两侧分别设置有伸缩杆和固定杆。

上述的一种贵金属催化剂还原反应装置，其特征在于：所述第一密封体上设置有用于检测所述石英管内气压的第一压力传感器，所述第二密封体上设置有用于检测所述石英管内气压的第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器均与所述控制器相接。

上述的一种贵金属催化剂还原反应装置，其特征在于：所述第一密封体上贯通连接有水蒸气管。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。

2、本实用新型采用石英管作为还原反应管，石英管具有耐高温、耐腐蚀、热稳定性好的特点，适用于作为贵金属催化剂的还原反应管。

3、本实用新型设置有氢气管和氮气管，可同时对石英管内通氢气和氮气，适用于多种贵金属催化剂的还原反应。

4、本实用新型在氢气管上设置氢气阀，在氮气管上设置氮气阀，可调节通入石英管的氢气量和氮气量，适用于不同种类和不同质量的贵金属催化剂还原反应。