Főoldal / Termékcsaládok / Anyagvizsgálat / ICCS
A katalizátorok átfogó jellemzése
A Micromeritics in situ Catalyst Characterization System (ICCS) egy fejlett katalizátor jellemző eszköz, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy tanulmányozza egy reakció kritikus paramétereire, például az aktív helyek számára gyakorolt hatását, pontosan ellenőrzött, folyamatot reprezentáló körülmények között.
Az ICCS egy önálló tartozék, amelyet bármilyen dinamikus laboratóriumi reaktorrendszer kiegészítésére terveztek, mint például a MicroActivitySystems. Az ICCS két új képességgel egészíti ki a reaktorrendszereket: Hőmérséklet-programozott reakciókkal (TPx) és Impulzus Kemiszorpcióval.
Ezeket a jól ismert és jól bevált technikákat most már friss katalizátoron is végre lehet hajtani, majd megismételni ugyanazon a használt katalizátoron anélkül, hogy az anyagot eltávolítanák a reaktorból. Ez lehetővé teszi a katalizátor részletes összehasonlítását, nevezetesen az aktív helyek számát a használat előtt és után. A felhasználók számára előnyös a hőmérséklet-programozott elemzések és az impulzus kemiszorpciós adatok megszerzése a reakcióvizsgálatokhoz ugyanazon mintára vonatkozóan. Ezen elemzések in situ elvégzése gyakorlatilag kizárja a légköri gázokból és nedvességből származó szennyeződés lehetőségét, amely károsíthatja az aktív katalizátort és veszélyeztetheti az adatok integritását.
Az ICCS a következőket tartalmazza:
Lehetséges:
A minták biztonságos, hatékony és átfogó jellemzése folyamat reprezentatív körülmények között, maximum 20 bar nyomásig.
A tesztek széles skálájának alkalmazása, beleértve az impulzus-kemiszorpciót, a hőmérséklet-programozott redukciót (TPR), a deszorpciót (TPD) és az oxidációt (TPO), valamint a fiziszorpciót is (opcionálisan).
Ugyanazon katalizátor minta többszörös jellemzése a reakciót vagy regenerálást követően a reakció, a dezaktiválás és a regenerációs mechanizmusok vizsgálata céljából.
Elektromos
Feszültség | 240 VAC 10 A, egyfázis |
Frekvencia | 50 – 60 Hz |
Teljesítmény | Max. 2,4 kW (10 A, egyfázisú áramfelvétel esetén) |
Vezérlő PC: Minimális követelmények
Processzor | Intel Core I3 or equivalent |
Operációs rendszer | Windows 7/8/10 (32/64 bits |
RAM | 4 GB |
Merevlemez | 500 GB HDD |
Hőmérséklet rendszer
Szelepház | 180ºC-ig |
Fűtött gázvonal | 180ºC-ig |
Hidegcsapda | Peltier rendszerrel, -15 ºC-tól 70 ºC-ig |
Nyomásrendszer
Üzemi nyomás | Mac. 20 bar(g)-ig |
Opciók
Loop térfogat | 0.5 cc és 1.0 cc |
Gázáramlás sebessége
A tömegáram-szabályozó száma | 2 |
Max. szükséges bemeneti nyomás | 30 bar |
Áramlási tartomány | MFC1
Tartomány 1: 0 – 800 mlN/perc Tartomány 2: 800 – 3000 mlN/perc MFC2 Tartomány: 0 – 150 mlN/perc |
Gázszállítás
Követelmények | 30 bar nyomás és kipufogó csatlakozások 1/8”-os csatlakozással.
A gázpalackokhoz való csatlakozókat a rendszer nem tartalmazza, azokat a felhasználónak kell biztosítania |
Fizikai
Magasság | 445 mm (17.52 ”) |
Szélesség | 545 mm (21.46 ”) |
Hossz | 500 mm (19.69 ”) (számítógép nélkül) |
Súly | 40 kg (88.2 lbs.) |
Környezet
Hőmérséklet | 10 – 35 ºC (működés közben) |
Páratartalom | 10 – 60 % (kondenzáció nélkül) |
Ajánlott | Kerülje a közvetlen napfényt és a közvetlen hideg vagy meleg forrást. |
Működés elve
Az ICCS működése a katalizátor reaktorba történő betöltésével kezdődik. A katalizátort ezután a hőmérséklet programozott módszerekkel jellemezhetjük; A hőmérsékletre programozott redukciót (TPR) általában hordozós fémkatalizátorokhoz használják, míg a hőmérsékletre programozott deszorpció (TPD) lehet a legjobb választás savas vagy bázikus katalizátorokhoz. A TPx-et gyakran impulzus-kemiszorpció követi az aktív helyek számának meghatározására. A TPx és az impulzustitrálás ezen alkalmazása reprezentatív körülmények között (különösen megemelt nyomáson) írja le a friss (fel nem használt) katalizátort.
A kezdeti jellemzés elvégzése után a felhasználó folytathatja a reakcióvizsgálatokat pontosan ugyanazon a mintán anélkül, hogy további katalizátort adna hozzá vagy a katalizátort egy másik eszközbe szállítaná.
Deaktiválás után vagy egyszerűen csak hosszas tesztelés után a használt katalizátort ugyanúgy lehet elemezni, mint a friss anyagot, TPx-et és impulzusos kemiszorpciót alkalmazva, azonos körülmények között. Ez a stratégia módszert biztosít a katalizátor kulcsfontosságú jellemzőinek összehasonlítására, mint például az aktív helyek száma használat előtt és után anélkül, hogy a katalizátort a reaktorból eltávolítanák.
“NETTÓ ZÉRÓ” TECHNOLÓGIÁK
A hatékony katalizátorok fejlesztése elengedhetetlen a szén-dioxid csökkentés és a hidrogéngazdaság folyamatos fejlesztéséhez, amely lehetővé teszi a fenntartható energia jövőjét. Az AutoChem III hasznos eszköz a H2/O2 adszorpciójának és disszociációjának optimalizálására az elektrolízis elektródákon, megmutatja, hogy adott reakciókörülmények mellett történik-e deszorpció, számszerűsítheti a savas vagy bázikus helyek számát a reakcióképesség és szelektivitás optimalizálása érdekében, és még sok egyéb reakció vizsgálható .
ÜZEMANYAGCELLÁK
A platina alapú katalizátorokat, beleértve a Pt/C-t, PtRu/C-t és PtRuIr/C-t, gyakran hőmérséklet-programozott redukcióval jellemezhetők az oxid fázisok számának meghatározásához, valamint impulzus kemiszorpcióval meghatározható a fémfelület nagysága, fémdiszperzitás és az átlagos krisztallitméret.
RÉSZLEGES OXIDÁLÁS
Az ammónia, metán, etilén és propilén gázfázisú oxidációjához használt mangán-, kobalt-, bizmut-, vas-, réz- és ezüst katalizátorok jellemzése: hőmérséklet-programozott oxidáció és deszorpció, deszorpciós hő és az oxigén disszociációjának vizsgálata.
KATALITIKUS KRAKKOLÁS
A savas katalizátorokat, például a zeolitokat nagy szénhidrogének benzinné és dízel üzemanyaggá történő átalakítására használják. Ezeknek az anyagoknak a jellemzésére kemiszorpciós vizsgálatokat végeznek ammóniával (hőmérséklet-programozott deszorpció).
KATALITIKUS REFORMÁLÁS
A platinát, réniumot, ónt stb. szilícium-dioxidon, alumínium-oxidon vagy szilícium-dioxid-alumínium-oxidon tartalmazó katalizátorokat hidrogén, aromás vegyületek és olefinek előállítására használják.
IZOMERIZÁCIÓ
A nemesfémeket (jellemzően platinát) tartalmazó katalizátorokat, például kispórusú zeolitokat (mordenit és ZSM-5) használnak a lineáris paraffinok elágazó láncú paraffinokká történő átalakítására.
HIDROKRAKKOLÁS: HIDRO-KÉNTELENÍTÉS ÉS HIDRO-DENITROGENÁLÁS
A jellemzően fém-szulfidokból (nikkel, volfrám, kobalt és molibdén) álló hidrokrakkoló katalizátorokat olyan policiklusos aromás anyagokat tartalmazó alapanyagok feldolgozására használják, amelyek nem alkalmasak a tipikus katalitikus krakkolási eljárásokra.
VÍZGÁZ ELTOLÓDÁSI REAKCIÓ
A víz-gáz eltolódási reakció fontos eleme a hidrogén életciklusának és a “nettó zéró” technológia felé való törekvésnek. A katalizátorok, gyakran réz-cink-alumínium-oxid és vas-króm kombinációját a TPR és az impulzusos kemiszorpció jellemzi az aktivitás maximalizálása érdekében.