[发明专利]一种用于原位探测高压气固相催化反应产物的实验装置

摘要

本发明涉及一种用于原位探测高压气固相催化反应产物的实验装置。包括质谱仪、高压催化反应机构、加热机构和取样喷嘴；高压催化反应机构包括由外至内同轴设置的套管、承压管和石英反应管；承压管的上端设有同轴的倒锥角微孔；石英反应管内用石英棉封装有催化剂；工作时，加热机构将催化剂加热至反应温度；气相反应物由石英反应管的后端进入，与催化剂接触并发生催化反应，反应产物经石英反应管前端小孔进入承压管，经承压管的倒锥角微孔形成超声分子束，由取样喷嘴的取样口进入质谱仪电离探测。该装置能够在工业高压条件下，原位实时在线探测气固相催化反应不稳定中间产物，避免取样传输过程中的二次反应，有利于高压气固相催化反应机理的认识。

主权项

1.一种用于原位探测高压气固相催化反应产物的实验装置，包括质谱仪（1），其特征在于：还包括高压催化反应器；所述高压催化反应器竖直密封设于质谱仪（1）的下部；所述高压催化反应器包括高压催化反应机构（4）、加热机构（3）和取样喷嘴（2）；所述高压催化反应机构（4）包括由外至内同轴设置的套管（41）、承压管（42）和石英反应管（43）；所述套管（41）的上部为圆管，上部顶端为圆盘法兰，上部圆管的两侧对称设有两个排气管（411），下部为圆锥管；所述承压管（42）的下端为敞口，上端为半球状，上端中心设有微孔（421），所述微孔（421）为外大内小的圆锥孔；所述石英反应管（43）同轴设于承压管（42）内部，石英反应管（43）前端与承压管（42）的微孔（421）相邻，石英反应管（43）后端伸至承压管（42）外部；石英反应管（43）前端的前端面上均布设有小孔（434），与前端面对应的石英反应管（43）内通过石英棉（432）封装有催化剂（431）；所述加热机构（3）套设在套管（41）的外部；所述取样喷嘴（2）的后端口固定连接着质谱仪（1），取样喷嘴（2）的取样口同轴对应着承压管（42）的微孔（421）的大直径端，且位于套管（41）的圆管的上部内；工作时，所述加热机构（3）将高压催化反应机构（4）中的石英反应管（43）中的催化剂（431）加热至反应温度；高压气相反应物由石英反应管（43）的后端进入，使石英反应管（43）内形成高压环境，与催化剂（431）接触并发生催化反应；气相反应产物经石英反应管（43）前端的小孔（434）进入承压管（42），经承压管（42）的微孔（421）喷出形成超声分子束，进入套管（41）内，再由取样喷嘴（2）的取样口进入质谱仪（1），被质谱仪（1）检测。