[实用新型]一种用于催化反应的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于催化反应的装置，用以控制催化纤维束与反应物的接触面积，催化纤维束包括若干根催化纤维，催化纤维为皮芯结构，其芯层至少包括成纤高聚物以及混入该成纤高聚物内的催化材料，第一气囊沿催化纤维束的周向裹持并控制其沿导轨向反应物移动，用以控制其与反应物接触；第二气囊沿催化纤维束的周向裹持并控制催化纤维束紧束或松弛，当催化纤维束紧束时，切刀沿催化纤维束的径向切割。本实用新型通过皮芯结构催化纤维，催化材料处于芯层，被皮层包覆，明确催化剂与反应物的接触面积，并通过对其端面的更新，消除被反应物或其反应产物或其他物质覆盖的端面，从而精准控制催化反应的反应程度。

技术领域

本实用新型涉及催化反应控制技术领域，尤其涉及一种用于催化反应的装置。

背景技术

催化反应指在催化剂作用下进行的化学反应。化学反应中，反应分子原有的某些化学键，必须断开并形成新的化学键，这需要一定的活化能。在某些难以发生化学反应的体系中，加入有助于反应分子化学键重排的第三种物质(即催化剂)其作用可降低反应的活化能，因而能加速化学反应和控制产物的选择性及立体规整性。

催化反应的过程为反应物在催化剂周围发生反应，同时外围的反应物不断向催化剂扩散(因为此处反应物不断被消耗而浓度降低)，生成物则不断向外围扩散，即该过程包括七个步骤：①原料分子自主气流中向催化剂扩散；②接近催化剂的原料分子向微孔内表面扩散；③靠近催化剂表面的原料分子被催化剂吸附；④被吸附的分子在催化剂的作用下进行化学反应；⑤生成的产品分子从催化剂上脱附下来；⑥脱附下来的产品分子从微孔内向外扩散；⑦产品分子从催化剂外表面再扩散到主气流中，然后离开反应器。

催化反应的控制包括对催化剂与反应物的接触面积的控制，目前的常规做法为通过控制催化剂的剂型以及用量来控制两者的接触面积，但此方法在实际操作中很难对两者的接触面积作出精准控制，特别是广泛使用的颗粒状催化剂，虽然不同粒径的催化剂具有理论上的表面积，但由于制造上造成的误差、运输存储过程中造成的颗粒间磨损或聚合，因此实际使用中难以精准确认其与反应物的接触面积。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种用于催化反应的装置，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种用于催化反应的装置，用以控制催化纤维束与反应物的接触面积，所述催化纤维束包括若干根催化纤维，所述催化纤维为皮芯结构，其芯层至少包括成纤高聚物以及混入该成纤高聚物内的催化材料，所述装置包括架体以及与所述架体连接的驱动组件、切割组件，

所述驱动组件包括导轨和与所述导轨滑动连接的第一气囊，所述导轨与所述架体连接，所述第一气囊的内部设置有沿其长度方向螺旋延伸的气体通道，所述第一气囊沿所述催化纤维束的周向裹持并控制其沿所述导轨向所述反应物移动，用以控制其与所述反应物接触；

所述切割组件包括均与所述导轨滑动连接的第二气囊和切刀，所述第二气囊设置于所述第一气囊和所述反应物之间，所述切刀设置于所述第二气囊和所述反应物之间，所述第二气囊沿所述催化纤维束的周向裹持并控制所述催化纤维束紧束或松弛，当所述催化纤维束紧束时，所述切刀沿所述催化纤维束的径向切割。

优选地，所述装置还包括辅助组件，所述辅助组件包括灯光板和固定杆，所述固定杆的一端连接所述灯光板，所述灯光板位于所述反应物内。

优选地，所述固定杆连通泵体，并在靠近所述反应物的一端设置有若干流通孔，若干所述流通孔沿所述固定杆的周向和轴向设置。

优选地，所述固定杆贯穿所述第一气囊和所述第二气囊的中心位置。

优选地，所述灯光板为曲面板，并向背离所述催化纤维束的方向凹陷。

优选地，所述第二气囊的内部设置有沿其长度方向螺旋延伸的气体通道。