固定床實驗裝置搭建

1. lkd是什麼

lkd是指LKD-3型小型固定床實驗裝置。

LKD-3型小型固定床實驗裝置是一種用於化學領域的科學儀器，於2015年3月20日啟用。能源化工與綠色催化：煤化工、C1化工新催化材料和催化劑評價篩選。

技術指標：

1、催化劑堆密度：0.4~1.0 g/mL。

2、催化劑粒徑分布：0.5~2.5 mm。

3、反應溫度：200~1000 oC。

4、進料空速： 5000~100000 h-1。

5、反應壓力：0.1~5.0 MPa。

6、催化劑裝量：5~15 mL。

7、催化劑床層高徑比：0.8~2.0 （內徑20~25 mm）。

2. lkd是什麼意思

LKD是locked的縮寫。

locked

英 [lɒkɪd] 美 [lɒkɪd]

adj. 鎖定的

動詞lock的過去式和過去分詞形式。

例句：This lock identifier must be included with each request to modify locked session-store data.

翻譯：此鎖定標識符必須包含在每個請求中以修改鎖定的會話存儲區數據。

近義詞

protected

英 [prə'tektɪd] 美 [prə'tektɪd]

adj. 受保護的

動詞protect的過去式和過去分詞形式。

例句：It's against the law to kill protected animal.

翻譯：屠殺被保護動物是違法的。

短語：protected species 受保護物種

3. 微反應實驗裝置是由哪幾部分組成

1）輸送泵，多選柱塞泵，又名平流泵，計量泵等等；
2）微混合器模塊，微反應器模塊，管式反應器模塊，根據不同反應條件，選擇合適的通道結構形式和模塊；
3）出料。
同把大象放冰箱的步驟一樣。

4. 固定床製取半水煤氣，原理、工藝、

工廠生產方法有：
1、電解水制氫．
水電解制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過程是氫與氧燃燒生成水的逆過程，因此只要提供一定形式一定能量，則可使水分解。提供電能使水分解製得氫氣的效率一般在75-85％，其工藝過程簡單，無污染，但消耗電量大，因此其應用受到一定的限制。利用電網峰谷差電解水制氫，作為一種貯能手段也具有特點。我國水力資源豐富，利用水電發電，電解水制氫有其發展前景。太陽能取之不盡，其中利用光電制氫的方法即稱為太陽能氫能系統，國外已進行實驗性研究。隨著太陽電池轉換能量效率的提高，成本的降低及使用壽命的延長，其用於制氫的前景不可估量。同時，太陽能、風能及海洋能等也可通過電製得氫氣並用氫作為中間載能體來調節，貯存轉化能量，使得對用戶的能量供應更為靈活方便。供電系統在低谷時富餘電能也可用於電解水制氫，達到儲能的目的。我國各種規模的水電解制氫裝置數以百計，但均為小型電解制氫設備，其目的均為制提氫氣作料而非作為能源。隨著氫能應用的逐步擴大，水電解制氫方法必將得到發展。
2、礦物燃料制氫
以煤、石油及天然氣為原料製取氫氣是當今製取氫氣是主要的方法。該方法在我國都具有成熟的工藝，並建有工業生產裝置。
（1）煤為原料製取氫氣
在我國能源結構中，在今後相當長一段時間內，煤炭還將是主要能源。如何提高煤的利用效率及減少對環境的污染是需不斷研究的課題，將煤炭轉化為氫是其途徑之一。
以煤為原料製取含氫氣體的方法主要有兩種：一是煤的焦化（或稱高溫干餾），二是煤的氣化。焦化是指煤在隔絕空氣條件下，在90－1000℃製取焦碳副產品為焦爐煤氣。焦爐煤氣組成中含氫氣55-60％（體積）甲烷23-27％、一氧化碳6-8％等。每噸煤可得煤氣300－350m3，可作為城市煤氣，亦是製取氫氣的原料。煤的氣化是指煤在高溫常壓或加壓下，與氣化劑反應轉化成氣體產物。氣化劑為水蒸汽或氧所（空氣），氣體產物中含有氫有等組份，其含量隨不同氣化方法而異。我國有大批中小型合成氫廠，均以煤為原料，氣化後製得含氫煤氣作為合成氨的原料。這是一種具有我國特點的取得氫源方法。採用OGI固定床式氣化爐，可間歇操作生產製得水煤氣。該裝置投資小，操作容易，其氣體產物組成主要是氫及一氧化碳，其中氫氣可達60％以上，經轉化後可製得純氫。採用煤氣化制氫方法，其設備費占投資主要部分。煤地下氣化方法近數十年已為人們所重視。地下氣化技術具有煤 資源利用率高及減少或避免地表環境破壞等優點。中國礦業大學餘力等開發並完善了"長通道、大斷 面、兩階段地下煤氣化"生產水煤氣的新工藝，煤氣中氫氣含量達50％以上，在唐山劉庄已進行工業性試運轉，可日產水煤氣5萬m3，如再經轉化及變壓吸附法提純可製得廉價氫氣，該法在我國具有一定開發前景．我國對煤制氫技術的掌握已有良好的基礎，特別是大批中小型合成氨廠的制氫裝置遍布各地，為今後提供氫源創造了條件。我國自行開發的地下煤氣化制水煤氣獲得廉價氫氣的工藝已取得 階段成果，具有開發前景，值得重視。
（2）以天然氣或輕質油為原料製取氫氣
該法是在催化劑存在下與水蒸汽反應轉化製得氫氣。主要發生下述反應：
CH4＋H2O→CO＋H2
CO＋H2O→COZ＋HZ
CnH2h＋2＋Nh2O→nCO＋（Zh＋l）HZ
反應在800-820℃下進行。從上述反應可知，也有部分氫氣來自水蒸汽。用該法製得的氣體組成中，氫氣含量可達74％（體積），其生產成本主要取決於原料價格，我國輕質油價格高，制氣成本貴，採用受到限制。大多數大型合成氨合成甲醇工廠均採用天然氣為原料，催化水蒸汽轉化制氫的工藝。我國在該領域進行了大量有成效的研究工作，並建有大批工業生產裝置。我國曾開發採用間歇式天然氣蒸汽轉化制氫工藝，製取小型合成氨廠的原料，這種方法不必用采高溫合金轉化爐，裝置投資成本低。以石油及天然氣為原料制氫的工藝已十分成熟，但因受原料的限制目前主要用於製取化工原料。
（3）以重油為原料部分氧化法製取氫氣
重油原料包括有常壓、減壓渣油及石油深度加工後的燃料油，重油與水蒸汽及氧氣反應製得含氫
氣體產物。部分重油燃燒提供轉化吸熱反應所需熱量及一定的反應溫度。該法生產的氫氣產物成本
中，原料費約佔三分之一，而重油價格較低，故為人們重視。我國建有大型重油部分氧化法制氫裝置，用於製取合成氫的原料。

5. 固定床反應器哪家好

又稱填充床反應器，裝填有固體催化劑或固體反應物用以實現多相反應過程的一種反應器。固體物通常呈顆粒狀，粒徑2～15mm左右，堆積成一定高度（或厚度）的床層。床層靜止不動，流體通過床層進行反應。它與流化床反應器及移動床反應器的區別在於固體顆粒處於靜止狀態。固定床反應器主要用於實現氣固相催化反應，如氨合成塔、二氧化硫接觸氧化器、烴類蒸汽轉化爐等。用於氣固相或液固相非催化反應時，床層則填裝固體反應物。涓流床反應器也可歸屬於固定床反應器，氣、液相並流向下通過床層，呈氣液固相接觸。

6. 北京哪裡能做加氫的實驗，微反裝置就行呢，固定床或者反應釜都行。價格好說

北京石科院

7. 目前工業固定床重整裝置各反應裝入催化劑量的比例如何

固定床重整裝置各反應器裝入催化劑量的比例：
一反：10%，二反：15%，三反：25%，四反：50%

8. 固定床和流化床有什麼區別

固定床，由於流體是柱塞流，不存在返混現象，但是對於熱效應明顯的反應，會專存在傳熱的屬問題，通常會將催化劑分多段裝填．另外，也很難保證催化劑各處的反應物均勻．但固定床結構簡單，容易設計，是工業上最廣泛彩的反應裝置．
流化床，流體處於完全返混狀態，可以更有利於傳質傳熱．由於催化劑與反應物一起運動，可以使反應物與催化劑更充分的接觸，可以獲得轉化率更高產物品質更穩定的產物．但是由於催化劑與反應物一起運動，反應後需要將催化劑分離，一般採用旋風分離機，所以催化劑不可避免會有所損失，也會造成粉塵污染．而且催化劑與因與流體一起運動，會不斷發生碰撞，會造成催化劑的磨損．由於催化劑處於懸浮狀態，所以催化劑的粒徑要合適．總體上來講，流化床的設計難度較大．

9. 求固定床吸附器的資料

固定床吸附器：

⑴ 形式與結構：

工業上應用最多的吸附設備是固定床吸附器，主要有立式和卧式兩種，都是圓柱形容器。卧式圓柱形吸附器，兩端為球形頂蓋，靠近底部焊有橫柵條，其上面放置可拆式鑄鐵柵條，柵條上再放金屬網(也可用多孔板替代柵條)，若吸附劑顆粒細，可在金屬網上先堆放粒度較大的礫石再放吸附劑。立式吸附器基本結構與卧式相同。

⑵ 吸附過程的操作方式：

a)、間隙過程：欲處理的流體通過固定床吸附器時，吸附質被吸附劑吸附，流體是由出口流出，操作時吸附和脫附交替進行。

b)、連續過程:通常流程中都裝有兩台以上吸附器，以便切換使用。在吸附時原料氣由下方通人，吸附後的原料氣從頂部出口排出。與此同時，吸附器處於脫附再生階段，再生用氣體由加熱器加熱至要求的溫度，再生氣進入吸附器的流向與原料氣相反，再生氣攜帶從吸附劑上脫附的組分從吸附器底部放出，經冷卻器冷凝分離，再生氣循環使用。如果所帶組分不易冷凝，要採用其它方法使之分離。

⑶ 優缺點：

a）優點：結構簡單、造價低，吸附劑磨損少。

b）缺點:

ⅰ）操作麻煩，因是間歇操作，操作過程中兩個吸附器需不斷地周期性切換；

ⅱ) 單位吸附劑生產能力低，因備用設備雖然裝有吸附劑，但處於非生產狀態；

ⅲ)固定床吸附劑床層尚存在傳熱性能較差，床層傳熱不均勻等缺點。

2 固定床吸附器的操作特性：

1)非定態的傳質過程

當流體通過固定床吸附劑顆粒層時，床層中吸附劑的吸附量隨著操作過程的進行而逐漸增加，同時床層內各處濃度分布也隨時間而變化。

ⅰ）未吸附區

吸附質濃度為 的流體由吸附器上部加入，自上而下流經高度為 的新鮮吸附劑床層。開始時，最上層新鮮吸附劑與含吸附質濃度較高的流體接觸，吸附質迅速地被吸附，濃度降低很快，只要吸附劑床層足夠，流體中吸附質濃度可以降為零。經過一段時間dl後,水平線密度大小表示固定床內吸附劑上吸附質的濃度分布，頂端的吸附劑上吸附質含量高，由上而下吸附劑上吸附質含量逐漸降低，到一定高度 以下的吸附劑上吸附質含量均為零，即仍保持初始狀態，稱該區為未吸附區。此時出口流體中吸附質組成 近於零。

ⅱ) 吸附傳質區、吸附傳質區高度

繼續操作至 時，由於吸附劑不斷吸附，吸附器上端有一段吸附劑上吸附質的含量已經達到飽和，向下形成一段吸附質含量從大到小的 形分布的區域，從 到 的 線所示。這一區域為吸附傳質區，其所佔床層高度稱為吸附傳質區高度，此區以下仍是未吸附區。

ⅲ) 飽和區

在飽和區內，兩相處於平衡狀態，吸附過程停止；從高度 處開始，兩相又處於不平衡狀態，吸附質繼續被吸附劑吸附，隨之吸附質在流體中的濃度逐漸降低，至 處接近於零，此後，過程不再進行。

ⅳ) 吸附波

吸附傳質只在吸附傳質區內進行,再繼續操作，吸附器上端的飽和區將不斷擴大，吸附傳質區尤如「波」一樣向下移動，故稱為吸附波，其移動的速度遠低於流體流經床層的速度。到 時，吸附傳質區的前端已移至吸附器的出口。

ⅴ）穿透點與穿透曲線

從吸附器流出的流體中吸附質濃度突然升高到一定的最高允許值 說明吸附過程達到所謂的「穿透點」。若再繼續通人流體，吸附傳質區將逐漸縮小，而出口流體中吸附質的濃度將迅速上升，直至吸附傳質區幾乎全部消失，吸附劑全部飽和，這時出口流體中吸附質濃度接近起始濃度y。實際上吸附操作只能進行到穿透點為止，從過程開始到穿透點所需時間稱為穿透時間。

vi) 吸附負荷曲線與穿透曲線的關系

吸附負荷曲線與穿透曲線成鏡面相似，即從穿透曲線的形狀可以推知吸附負荷曲線。對吸附速度高而吸附傳質區短的吸附過程，其吸附荷曲線與穿透曲線均陡些。

不僅吸附負荷曲線、穿透曲線、吸附傳質區高度和穿透時間互相密切相關，而且都與吸附平衡性質、吸附速率、流體流速、流體濃度以及床高等因素有關。一般穿透點隨床高的減小，吸附劑顆粒增大，流體流速增大以及流體中吸附質濃度增大而提前出現。所以在一定條件下，吸附劑的床層高度不宜太小。因為床高太小，穿透時間短，吸附操作循環周期短，使吸附劑的吸附容量不能得到充分的利用。

2) 作用：固定床吸附器的操作特性是設計固定床吸附器的基本依據，通常在設計固定床吸附器時，需要用到通過實驗確定的穿透點與穿透曲線，因此實驗條件應盡可能與實際操作情況相同。

3 固定床吸附器的設計計算

⑴ 固定床吸附器設計計算的主要內容

固定床吸附器設計計算的主要內容是根據給定體系，分離要求和操作條件，計算穿透時間為某一定值(吸附器循環操作周期)時所需床層高度，或一定床高所需的穿透時間。

對優惠型等溫線系統，在吸附過程中吸附傳質區的濃度分布(吸附負荷曲線)很快達到一定的形狀與高度，隨著吸附過程不斷進行，吸附傳質區不斷向前平移，但吸附負荷曲線的形狀幾乎不再發生變化。因此應用不同床高的固定床吸附器將得到相同形狀的穿透曲線。當操作到達穿透點時，在從床人口到吸附傳質區的起始點 處的一段床層中吸附劑全部飽和在吸附傳質區(從 到 )中吸附劑上的吸附質含量從幾乎飽和到幾乎不含吸附質，其中吸附質的總吸附量可等於床層高為 的床層的飽和吸附量。所以整個床層高 中相當於床高為 的床層飽和，而有 的床高還沒有吸附，這段高度稱為未用床層高 。對於一定吸附符合曲線， 為一定值。根據小型實驗結果進行放大設計的原則是未用床高 不因總床高不同而不同，所以，只要求出未用床高 ，即可進行固定床吸附器的設計，即 。

⑵ 確定未用床高 有兩種方法：

① 根據完整的穿透曲線求 。當達到穿透點時，相當於吸附傳質區前沿到達床的出口。 時相當於吸附傳質區移出床層，即床層中的吸附劑已全部飽和。圖中陰影面積E對應於到達穿透點時床層中吸附質的總吸附量；陰影面積F對應於穿透點時床層尚能吸附的吸附量，因此到達穿透點時的未用床高為：

(9—16)

② 根據穿透點與吸附劑的飽和吸附量求 。因為到達穿透點時被吸附的吸附質總量為:

(9—17)

式中 ——流體流量， 惰性流體／s；

——穿透時間，s；

——流體中吸附質初始組成， 吸附質／ 惰性流體；

——與初始吸附劑呈平衡的流體相中的平衡組成， 吸附質／ 惰性流體。

吸附W 的吸附質相當於有 ，高的吸附劑層已飽和，故

(9—18)

式中 ——床層截面積，m2；

——吸附劑床層視密度，kg／m3；

——與流體相初始組成y。呈平衡的吸附劑上吸附質含量，kg吸附質／kg吸附劑；

——吸附劑上初始吸附質含量，kg吸附質／kg吸附劑。

所以床中的未用床高為：

(9—19)

③ 動態平衡吸附量和靜態平衡吸附量：

(ⅰ)、所謂動態平衡吸附量是指在一定壓力、溫度條件下，流體通過固定床吸附劑，經過較長時間接觸達到穩定的吸附量。它不僅與體系性質、溫度和壓力有關，還與流動狀態和吸附劑顆粒等影響吸附過程的動態因素有關。其值通常小於靜態平衡吸附量。如：式(9—19)中的平衡吸附量是指動態平衡吸附量。

(ⅱ)、所謂靜態平衡吸附量是指一定溫度和壓力條件下，流體兩相經過長時間充分接觸，吸附質在兩相中達到平衡時的吸附量。

9.4.2 移動床吸附器與移動床吸附過程計算：

1 移動床吸附器：

流體或固體可以連續而均勻地在移動床吸附器中移動，穩定地輸入和輸出。同時使流體與固體兩相接觸良好，不致發生局部不均勻的現象。

移動床吸附器又稱「超吸附器」，特別適用於輕烴類氣體混合物的提純。圖9—12所示，是從甲烷氫混合氣體中提取乙烯的移動床吸附器。從吸附器底部出來的吸附劑由氣力輸送的升降管(9)送往吸附器頂部的料斗(3)中加入器內。吸附劑以一定的速度向下移動，在向下移動過程中，依次經歷冷卻，吸附、精餾和脫附各過程。由吸附器底部排出的吸附劑已經過再生，並供循環使用。待處理的原料氣經分配板(4)分配後導人吸附器中，與吸附劑進行逆流接觸，在吸附段(5)中活性炭將乙烯和其它重組分吸附，未被吸附的甲烷和氫成為輕餾分從塔頂放出。已吸附乙烯等組分的活性炭繼續向下移動，經分配器進入精餾段(b)，在此段內較難吸附的組分(乙烯等)被較易吸附的組分(重烴)從活性炭中置換出來。各烴類組分經反復吸附和脫附，重組分沿吸附器高從上至下濃度不斷增大，與精餾塔中的精餾段類似。經過精製的餾分分別以側線中間餾分(主要是乙烯，含少量丙烷)和塔底重餾分(主要是丙烷和脫附引入的直接蒸汽)的形式被采出。最後吸附了重烴組分的活性炭進人解吸段，解吸出來的重組分以迴流形式流人精餾段。

移動床吸附過程可實現逆流連續操作，吸附劑用量少，但吸附劑磨損嚴重。可見能否降低吸附劑的磨損消耗，減少吸附裝置的運轉費用，是移動床吸附器能否大規模用於工業生產的關鍵。由於高級烯烴的聚合使活性炭的性能惡化，則需將其送往活化器中用高溫蒸汽(400～500℃)進行處理，以使其活性恢復後再繼續使用。

2 移動床吸附過程計算

移動床吸附器中，流體與固體均以恆定的速度連續通過吸附器，在吸附器內任一截面上的組成均不隨時間而變化。因此可認為移動床中吸附過程是穩定吸附過程。對單組分吸附過程而言，其計算過程與二元氣體混合物吸收過程類似，應用的基本關系式也是物料衡算(操作線方程)、相平衡關系和傳質速率方程。為簡化討論，現以單組分等溫吸附過程為例，論其計算原理。

連續逆流吸附裝置如圖9—13所示，對裝置上部作吸附質的物料衡算，可得出連續、逆流操作吸附過程的操作線方程

(9—20)

式中 ——不包括吸附質的氣相質量流速， ；

——不包括吸附質的吸附劑質量流速， ；

——吸附質與溶劑的質量比；

——吸附質與吸附劑的質量比。

顯然，吸附操作線方程為一直線方程，如圖9—14所示。

見圖9—13，取吸附裝置的微元段d 作物料衡算，

得：

(9—21)

根據總傳質速率方程式(9—12)，d 段內傳質速率

可表示為：

(9—22)

式中 ——以 表示推動力的總傳質系數， ；

——單位體積床層內吸附劑的外表面， 床層；

——與吸附劑組成X呈平衡的氣相組成， 吸附質／ 惰性氣。

若 可取常數，則式(9—22)積分可得吸附劑層的高度為：

(9—23)

式中 由下式確定：

(9—24)

其中 與 為氣相側與固相側的傳質分系數，陰為平衡線的斜率。因為在吸附劑通過吸附器的過程中，吸附質逐步滲入吸附劑內部，應用以平均濃度差推動力為基礎的固相側傳質分系數 不是常數，所以式(9—23)和(9—24)在使用時只有當氣相阻力控制時才可靠。然而，對實際吸附過程來說，常常是固體顆粒內的擴散阻力佔主導地位，有關這方面的內容可參閱Perry手冊。