二氧化碳加氫制甲醇實驗流程比較簡單。但是采用普通固定床進(jìn)行催化劑開發(fā)，存在一個無法忽略的行業(yè)難點(diǎn)，那就是反應(yīng)產(chǎn)物的氣液分離問題。該反應(yīng)實驗中，一般流程是先將反應(yīng)產(chǎn)物在氣液分離容器中進(jìn)行氣液分離，將氣相的甲醇和水通過冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)后進(jìn)行收集進(jìn)行定量檢測，氣體則進(jìn)入色譜進(jìn)行在線分析。
傳統(tǒng)的氣液分離器結(jié)構(gòu)如上圖所示。反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入帶夾套的容器內(nèi)分離成氣液兩相，氣體從上部出來經(jīng)減壓后進(jìn)入濕式流量計或色譜，液體在下部通過手動控制閥進(jìn)行排放。該結(jié)構(gòu)存在以下問題：
壓力的波動：液體通過手動控制閥排出，會使整個反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生瞬間的壓力波動，反應(yīng)系統(tǒng)建立新的平衡穩(wěn)定狀態(tài)需要一定時間，延長了實驗過程。
分離器的體積選擇難題：分離器體積選擇小了，有可能導(dǎo)致幾個小時液體充滿分離器，導(dǎo)致液體從氣體出口溢出，實驗無法長時間運(yùn)行；體積選擇大了，內(nèi)部累積的產(chǎn)物不再是反應(yīng)瞬時產(chǎn)物，分析的結(jié)果會產(chǎn)生很大的誤差。
歐世盛公司通過在全自動催化劑評價裝置上裝配自主開發(fā)的自動氣液分離器，解決了上述兩個問題。
該分離器在傳統(tǒng)氣液分離器的基礎(chǔ)上，增加了自主開發(fā)的液位測量計，能精確地測定容器內(nèi)的液位高度。同時在液體出口管路上，使用自動穩(wěn)流閥替代手動球閥，通過液位計和穩(wěn)流閥的邏輯控制，自動調(diào)節(jié)容器內(nèi)液位，使液位保持穩(wěn)定。當(dāng)容器內(nèi)液位高于設(shè)定液位，穩(wěn)流閥開度會變大，液體流出量增多，液位降低；當(dāng)容器內(nèi)液位低于于設(shè)定液位，穩(wěn)流閥開度變小，液體流出量減少，液位升高。液位的自動調(diào)節(jié)，也一舉解決了液體溢出的問題。
自動氣液分離器的液體流出是連續(xù)的，不存在系統(tǒng)波動的問題，同時分離器內(nèi)也不再長時間累積物料，液體產(chǎn)品的檢測結(jié)果也能夠反映出催化劑的瞬時活性，加快了實驗進(jìn)程。
某科研機(jī)構(gòu)老師委托歐世盛公司加工制造的裝配有自動氣液分離器的EMC-1G氣固型全自動催化劑評價裝置，進(jìn)行合成甲醇的實驗，持液體積為10 ml，其中自動氣液分離器的體積僅為3 ml，液位傳感器經(jīng)校正后精度達(dá)到了±0.05 ml。在二氧化碳進(jìn)料量只有20 ml/min的流量下，生成的甲醇1小時即可將氣液分離器中的液體置換一次，對液體產(chǎn)品的檢測結(jié)果基本反映了催化劑的實時活性，與動輒一天才能完成一個條件的傳統(tǒng)反應(yīng)裝置相比，極大地提高了實驗效率。
歐世盛公司提供的裝配有自動氣液分離器的EMC-1G氣固型全自動催化劑評價裝置不僅解決了傳統(tǒng)固定床裝置在合成甲醇過程中的產(chǎn)物氣液分離難題，還顯著提升了實驗的效率和準(zhǔn)確性。通過精確控制液位和連續(xù)流出液體，該設(shè)備確保了實驗條件的穩(wěn)定性，同時實現(xiàn)了對催化劑瞬時活性的準(zhǔn)確反映?？蒲袡C(jī)構(gòu)的實際應(yīng)用案例充分證明了這一創(chuàng)新解決方案的價值，新型的裝置和完善的方案為催化研究提供了全新的工具和手段，深度賦能科研突破與工業(yè)創(chuàng)新。
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