一种实验室用固定床自动放料装置的制作方法

本实用新型属于固定床反应装置技术领域，具体涉及一种实验室用固定床自动放料装置。

背景技术：

实验室用的带压固定床反应装置通常在末端都配有高压储罐，高压储罐的作用是收集反应的反应液，通过对产品的分析测试来判断催化反应的效果，高压储罐底部通常配有放出产品用的阀门，高压储罐的容积是一定的，随着催化反应的进行，高压储罐中的反应液越来越多，因此需要每间隔一段时间将高压储罐中的反应液排空一次，一般都是手动控制阀门进行排液的，但是手动放料很难做到控制精准，放料时必然会对催化反应的压力造成影响，控制不准确还有可能将反应液完全排空，放出反应的高压气体，造成不安全的因素。

有时在进行催化反应的条件实验，为了及时获得实时的实验结果或数据，需要频繁的排液，这时手动操作就很麻烦，为解决这个问题，专利号为201520609359.9的专利提供了一种固定床催化剂性能在线评价装置，能够实时获得最新的反应结果，但是自动采样的量很少，只是用于色谱分析的，绝大多数的反应产物还是储存在高压储罐中，高压储罐中的反应液积累到较大体积时需要排出。有时候做催化剂的寿命试验，催化反应条件稳定，可以等到高压储罐中反应液积累到较大体积时再排出，但是一次排出大量的反应液必然会对反应体系的压力造成影响，可能会造成催化剂床层压差增大、温度下降，气体流速增加和反应压力下降等问题，严重影响催化反应的各个参数。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种实验室用固定床自动放料装置。该固定床自动放料装置结构简单，设计合理，制作成本低，反应体系稳定，可减少由放料产生的反应体系压力波动对催化剂性能评价实验的影响，提高了实验结果的准确性，可推广应用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种实验室用固定床自动放料装置，包括高压储罐，其特征在于，所述高压储罐的出液口依次连接有第一放料管、第二放料管、第三放料管和第四放料管，所述第一放料管、第二放料管、第三放料管和第四放料管均竖向布设，所述第一放料管的出液口通过第一阀门与第二放料管的进液口连通，所述第二放料管的出液口通过第二阀门与第三放料管的进液口连通，所述第三放料管的出液口通过第三阀门与第四放料管的进液口连通。

上述的一种实验室用固定床自动放料装置，其特征在于，所述第二放料管向上弯折成U形结构，所述第三放料管向下弯折成U形结构。

上述的一种实验室用固定床自动放料装置，其特征在于，所述第一放料管、第二放料管、第三放料管和第四放料管均为不锈钢管。

上述的一种实验室用固定床自动放料装置，其特征在于，所述第三放料管的容积不超过所述高压储罐的容积的0.5％。

上述的一种实验室用固定床自动放料装置，其特征在于，所述第一阀门、第二阀门和第三阀门均为电磁阀或者气动阀。

上述的一种实验室用固定床自动放料装置，其特征在于，所述第一阀门为常开阀门。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，使用效果好，成本低，可实现高压储罐的自动化取料，提高了催化实验结果的准确性，可推广应用。

2、本实用新型无需用氮气吹扫或排空放料管，特别适用于实验室小型固定床催化剂性能评价装置的自动放料，能够减少或基本消除放料时各个反应参数尤其是反应压力的波动对实验结果的影响，确保催化反应稳定运行。

3、本实用新型减少了由放料产生的压力波动对催化剂性能评价实验的影响，在进料和出料平衡时，放出的液体量与进料泵的流速相匹配。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

附图标记说明：

1—高压储罐； 2—第一放料管； 3—第二放料管；

4—第三放料管； 5—第四放料管； 6—第一阀门；

7—第二阀门； 8—第三阀门。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例包括高压储罐1，所述高雅储罐1出液口依次连接有第一放料管2、第二放料管3、第三放料管4和第四放料管5，所述第一放料管2、第二放料管3、第三放料管4和第四放料管5均竖向布设，所述第一放料管2的出液口通过第一阀门6与第二放料管3的进液口连通，所述第二放料管3的出液口通过第二阀门7与第三放料管4的进液口连通，所述第三放料管4的出液口通过第三阀门8与第四放料管5的进液口连通。

本实施例中，所述第一放料管2、第二放料管3、第三放料管4和第四放料管5均为不锈钢管。

本实施例中，所述第三放料管4的容积不超过所述高压储罐1的容积的0.5％，由于每次放料的体积主要取决于第三放料管4的容积，若第三放料管4的容积太大，会造成取料过程带来高压储罐1内压力的变化，导致催化试验无法稳定的进行，对试验结果的准确性会产生影响，因此，第三放料管4的容积不超过所述高压储罐1的容积的0.5％时对催化实验结构基本不产生影响。

本实施例中，所述第一阀门6、第二阀门7和第三阀门8均为电磁阀或者气动阀，方便实现自动化控制取料。

本实施例中，所述第一阀门6为常开阀门，所述第一阀门6主要用于关闭高压储罐1的放料，方便维修第二阀门7和第三阀门8。

使用本实施例的取料装置取料的具体过程为：

初始状态：第一阀门6打开，第二阀门7和第三阀门8均关闭，此时高压储罐1内的反应液进入第一放料管2和第二放料管3；

一次取料：打开第二阀门7，第三阀门8为关闭状态，此时反应液进入第三放料管4；

一次放料：关闭第二阀门7，打开第三阀门8，此时第三放料管4内的反应液顺着第四放料管5排出，完成一次放料；

二次取料：一次放料结束后，空气会进入第三放料管4，关闭第三阀门8，第三放料管4内将充满空气，此时打开第二阀门7，第三放料管4内的空气上升至高压储罐1内，反应液再次进入第三放料管4；

二次放料：关闭第二阀门7，打开第三阀门8，此时第三放料管4内的反应液再次顺着第四放料管5排出，完成二次放料；

重复二次取料和二次放料过程，即可实现高压储罐的自动放料，由于该取料过程会把空气带入高压储罐中，因此不适合反应产物包括氢气或者其他可燃性气体的反应使用。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：所述第二放料管3向上弯折成U形结构，所述第三放料管4向下弯折成U形结构。

本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例1相同。

使用本实施例的取料装置取料的具体过程为：

初始状态：第一阀门6打开，第二阀门7和第三阀门8均关闭，此时高压储罐1内的反应液进入第一放料管2和第二放料管3；

一次取料：打开第二阀门7，第三阀门8为关闭状态，此时反应液进入第三放料管4；

一次放料：关闭第二阀门7，打开第三阀门8，此时第三放料管4的弯折端到出液口之间的反应液顺着第四放料管5排出，完成一次放料；

二次取料：一次放料结束后，空气会充满第三放料管4的弯折端到出液口之间，关闭第三阀门8，打开第二阀门7，第二放料管3内的反应液在高压储罐1内反应液的压力作用下进入第三放料管4，第三放料管4内的空气被压缩到较小的体积，第三放料管4内大部分充满反应液，由于空气被压缩至较小体积，不会进入高压储罐1内；

二次放料：关闭第二阀门7，打开第三阀门8，此时第三放料管4内弯折端到出液口之间的反应液和空气均顺着第四放料管5排出，完成二次放料；

重复二次取料和二次放料过程，即可实现高压储罐的自动放料，该取料过程不会把空气带入高压储罐中，因此适合的催化反应更广。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制。凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。