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过程工程所微型流化床反应动力学分析仪研制成功
2009-05-05 |     【关闭窗口】
    

 
过程工程所许光文研究员主持的中科院重大科研装备研制项目“微型流化床反应动力学分析仪研制”顺利通过验收。
化工、冶金、能源、材料、环境等领域涉及大量气固反应,通常通过热重分析仪测试其反应特性,推导反应动力学参数。但是,热重分析不能在线供给固体反应物,升温速度缓慢,受气体扩散影响严重。因此,许光文研究员于2006年提出利用微型流化床作为反应器的气固反应动力学测试思想,以克服上述热重分析方法的弊端,通过检测反应生成气的典型组成随反应时间的变化,测试任意温度下的气固反应速度,分析推导反应动力学。
在中国科学院仪器研制专项资金的支持下,许光文研究员的课题组通过与国产热重分析仪专业企业——北京恒久科学仪器公司合作,经过两年多的努力工作,成功研制了微型流化床反应动力学分析仪(MFBK: Micro Fluidized Bed Kinetic analyzer)的样机(见图),并实现与在线微型质谱检测仪的联用,经系统试验,获得了系列新型测试结果,展现出它的优点和应用潜力。
MFBK适用于颗粒物料参与及颗粒催化剂催化的所有气固反应,包括化工(化学品分解、氧化、还原、加氢);冶金(矿石还原、焙烧);能源(煤/生物质热解、燃烧、气化、碳化);材料(发射药/炸药分解、爆炸);环境(固废热解/燃烧/气化、废气吸收/氧化/吸附)。它有效克服了热重分析的升温速度慢、扩散影响大等弊端,通过在线颗粒反应物供给,实现了任意温度下气固(颗粒)反应速度的测试,并提供了分析反应参数、揭示反应机理,特别是适合于快速颗粒反应测试的功能。
MFBK作为一种新型固体(颗粒)反应测试仪器,具有快速升温、趋近颗粒反应本征、易于操作,结果准确,重复性好等优点。其良好的功能及其与质谱的匹配性,引起了美国AMETEK质谱分析仪制造公司的兴趣。双方为此签订了合作研发协议,研制偶联AMETEK在线质谱分析仪的集成化微型流化床反应分析仪器,北京科技大学于2009年4月订购了该仪器。
(许光文)

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