Flow Reactor (FR)

Prezentare generală: evaluare avansată a catalizatorilor

Sistemul FR de la Micromeritics este un reactor de flux turnkey, pe bancul de lucru, care oferă:

• O gamă completă de condiții de proces
• Condiții de reacție de până la 1000 °C și 200 bar, incluzând valve de control cu domeniu larg, brevetate, cu rezoluție de control stabilă până la 0,1 bar
• Până la 6 fluxuri de alimentare cu gaz și 2 cu lichid
• Fluxuri de ieșire gaz sau lichid măsurate continuu, cu volum mort ultra-redus, incluzând separatoare lichid/gaz sau lichid/lichid/gaz brevetate
• Un sistem rapid de instalat și simplu de utilizat
• Software automatizat, pentru operare complet nesupravegheată
• Sisteme de siguranță integrate, cu alarme, mecanisme fail-safe și răspuns automatizat la condiții nedorite
• Sistem pe bancul de lucru, care permite testarea probelor de catalizator, de la câțiva miligrame până la câteva grame

Reduceți riscurile scalării și scurtați programul de dezvoltare, cu sistemul FR care se potrivește procesului dumneavoastră.

Caracteristici principale

• Cameră de mediu termostatată
• Reactoare interschimbabile
• Cuptoare de reactor
• Alimentare cu lichid
• Ecran tactil
• Șase intrări de gaz
• Separatoare lichid-gaz
• Valvă de control al presiunii
• Valve automate cu șase porturi

Camera de mediu termostatată asigură o zonă de proces izotermă stabilă, eliminând condensarea vaporilor și oferind stabilitate pe termen lung a procesului. Reactoarele interschimbabile permit procese de până la 1000 °C și 200 bar, în materiale adecvate pentru o gamă largă de chimii de reacție și volum redus de pat, simplificând tranziția de la banc la reactor de flux. Cuptoarele de reactor controlate independent (FR-100: unul singur, FR-200: dublu) oferă control stabil și uniform al temperaturii, până la 1000 °C. Alimentarea cu lichid poate fi controlată prin pompe HPLC sau cu seringă, pentru control precis al debitului de intrare. Ecranul tactil color, de mari dimensiuni, oferă afișare simplă în timp real a stării și modificarea setărilor sistemului. Până la șase intrări de gaz, cu controlere de debit masic de precizie, oferă flexibilitate completă și control al intrărilor de proces. Separatoarele lichid-gaz brevetate oferă separare eficientă a produsului, volum mort sub 1 cc și flux de ieșire continuu, fără acumulare (brevet SUA 7.895.891 B2). Valva de control al presiunii, brevetată, oferă control stabil, cu o combinație unică de domeniu dinamic larg, rezoluție ridicată și volum mort ultra-redus, pentru orice tip de flux (de la ambiantă la 200 bar, rezoluție de control de 0,1 bar, fluxuri de gaz, lichid sau multifazice). Valvele automate cu șase porturi permit căi de flux diferite, precum ocolirea reactorului (bypass) sau operare în flux ascendent/descendent.

De ce Flow Reactor (FR)?

Siguranță

FR include mai multe niveluri de caracteristici de siguranță, care fac sistemul simplu de instalat și sigur de operat. Caracteristici de siguranță suplimentare, precum valve de oprire automată și detectoare de gaz, sunt disponibile ca opțiuni.

• Alarme și notificări: valori de alarmă definite de utilizator; comunicare bidirecțională cu sistemele de siguranță ale laboratorului
• Redundanță și izolare: termocuple redundante pentru alarme de temperatură ridicată; sistemul de siguranță este separat de PC, pentru integritatea neîntreruptă a comunicării
• Răspuns automatizat: oprire automată în scenarii critice de siguranță; răcirea și ventilarea activă a zonei de proces, până la condiții sigure

Ecranul tactil integrat permite vizualizarea și modificarea convenabilă a tuturor comenzilor sistemului.

Software

Process@: software de control în timp real și achiziție de date, prietenos cu utilizatorul, bazat pe LabVIEW. Permite programarea unor procese complete pentru operare nesupravegheată, inclusiv logică condițională pentru ajustarea în timp real a condițiilor de proces, monitorizare și achiziție de date pentru variabilele de proces și control, vizualizare grafică a datelor. Toate semnalele de control și cele măsurate sunt înregistrate complet pe durata programului, cu export simplu pentru analiză suplimentară a datelor.

Opțiuni de echipament

• Intrări de gaz suplimentare: până la șase intrări de gaz în total, fiecare cuplată cu un controler de debit masic de înaltă precizie
• Control alimentare lichid: pompă HPLC cu debitmetru masic Coriolis integrat, pentru control precis și stabil; pompe cu seringă pentru debite mici și control de temperatură până la 80 °C pentru lichide grele
• Multi-eșantionator de lichid: colectează automat, programabil, până la șapte probe lichide, inclusiv răcire pentru stabilizarea substanțelor volatile
• Debitmetru la ieșirea de gaz: măsoară debitele masice de ieșire, pentru determinarea bilanțului de masă al reacției
• Măsurare la ieșirea de lichid: măsoară și înregistrează lichidul de ieșire, pentru determinarea bilanțului de masă al reactorului și randamentul fazei lichide
• Evaporatoare de lichid

Configurații de sistem

FR-200 include toate capabilitățile FR-100, cu două reactoare controlate independent. Trei configurații disponibile ale FR-200 permit fluxuri de reactor de complexitate crescândă, pentru a imita chiar și cele mai complexe fluxuri de proces:

• FR-200 DUO: ambele reactoare în serie, cu separare finală lichid/gaz; ambele reactoare în serie, cu separare intermediară lichid/gaz; un singur reactor în flux (1 sau 2); ambele reactoare în bypass
• FR-200 TWIN: ambele reactoare în serie (R1 și R2); un reactor în flux (R1 sau R2), în timp ce celălalt se regenerează; un reactor în flux (regenerare), în timp ce celălalt e în bypass; ambele reactoare în bypass
• FR-200 PARALLEL: ambele reactoare în paralel; ambele reactoare în paralel, cu separatorul L/G 1 în bypass; ambele reactoare în serie; ambele reactoare în serie, cu separatorul L/G în bypass; un reactor în bypass, celălalt în flux; analiza materiei prime 1 sau 2; ambele reactoare în bypass

Reactoare Multi-Catalizator (MR)

Serie automatizată de 4 sau 8 reactoare de laborator independente, în paralel, într-o singură unitate. Datorită capacităților de testare de mare productivitate, seria Micromeritics Multi Catalyst Reactor (MR), extrem de versatilă și controlată de computer, permite cercetătorilor să accelereze cercetarea catalizatorilor:

• Unitățile de evaluare MR 4 sau MR 8 oferă capacitatea de a investiga 120 de puncte de date cinetice pe săptămână
• Cercetătorii pot măsura cuprinzător activitatea și selectivitatea catalizatorilor eterogeni, pentru studii de screening și cinetică
• MR 4 și MR 8 automatizate oferă flexibilitate operațională pentru determinarea condițiilor optime de reacție
• Datorită flexibilității ridicate și sistemelor de alimentare cu gaz sau, opțional, lichide, MR 4 sau MR 8 pot fi configurate pentru nevoile individuale ale aplicației: reacția și regenerarea, de exemplu, pot fi realizate in-situ, în etape consecutive, datorită sistemului precis de control al temperaturii și alimentării
• Se integrează ușor cu o gamă de tehnici analitice, inclusiv cromatografie și spectroscopie, și sunt operate/monitorizate printr-un software prietenos cu utilizatorul

Caracteristici cheie

• Sistem modular complet automatizat, optimizat pentru screening de catalizatori, oferind studii de testare fiabile
• Configurabil pentru nevoile individuale ale aplicației, asigurând un nivel ridicat de flexibilitate
• Designul reactorului de flux acomodează atât extrudate, cât și pulberi
• Cameră de reactor inertă, din cuarț, pentru evitarea reacțiilor secundare nedorite
• Sisteme de alimentare cu gaz și, opțional, lichide, permit utilizarea MR-4 și MR-8 într-o gamă largă de aplicații
• Software prietenos cu utilizatorul, pentru definirea studiilor experimentale și monitorizarea continuă a sistemului

Aplicații principale

• Sinteza Fischer-Tropsch (hidrocarburi lichide și ceară)
• Sinteza/descompunerea amoniacului (procesul Haber-Bosch)
• Sinteza metanolului și a alcoolilor superiori
• Reformare cu abur și reformare uscată (SMR)
• Procesul Sabatier (producția de metan)
• Hidrogenare și dehidrogenare

Specificații tehnice

Capabilitate	FR-100	FR-200
Număr reactoare	1	2
Separator automat lichid/gaz de înaltă presiune	1	Opțional: 1; Duo/Twin: 1; Parallel: 2
Reactor	800 °C, inox 316, ID 9,1 mm	800 °C, inox 316, ID 9,1 mm
Presiune (bar)	Standard: 100; Opțional: 200	Standard: 100; Opțional: 200
Alimentare gaz	Standard: 3; Opțional: 6	Standard: Duo: 3; Twin/Parallel: 4; Opțional: 6
Bypass reactor	Automat	Automat
Separator lichid/lichid/gaz de înaltă presiune	Opțional	1 (FR-100) / 2 (FR-200)
Pompe alimentare lichid	2 (HPLC sau seringă)	2 (HPLC sau seringă)
Pompă cap alimentare lichid încălzit	2	2
Măsurare ieșire lichid	2	2
Măsurare ieșire gaz	1	2
Capcană ceară	1	2
Reactor cu pat fluidizat	1	1
Multi-eșantionator lichid	2	4
Reactoare suplimentare	cuarț și aliaje speciale, ID 5, 13, 17, 23 mm	cuarț și aliaje speciale, ID 5, 13, 17, 23 mm