[实用新型]一种连续流气相反应工艺的量热测试装置

说明书

本实用新型涉及物质反应热测量技术领域，具体地说是一种连续流气相反应工艺的量热测试装置，包括反应器、控制单元、中央控制系统和多个传感器，其中反应器内设有反应测试池，且所述反应器和反应测试池均为密闭状态，所述多个传感器包括用于监测所述反应器内部温度和压力的传感器以及用于监测所述反应测试池内部温度和压力的传感器，所述各个传感器均与所述控制单元相连，所述控制单元与所述中央控制系统相连，所述反应测试池设有独立的进料通道和出料通道，且所述进料通道和出料通道均延伸至所述反应器外部，并且所述进料通道与进料系统相连。

技术领域

本实用新型涉及物质反应热测量技术领域，具体地说是一种连续流气相反应工艺的量热测试装置。

背景技术

当对一个具体工艺的热风险进行评价时，需要获得放热速率、放热量、绝热温升和压升等参数，这些参数的获得必须通过量热测试完成，也即采取不同的量热设备，通过恒温热流、功率补偿和能量平衡等方式实现量热测试。量热测试的设备主要包括反应量热仪(RC1/Simular)、加速量热仪(ARC)、差示扫描量热仪(DSC)等等。

现有的量热仪中，RC1/Simular能够实现常压/高压下气-液，液-液及液-固均相或非均相反应，此种测试方法要求反应物中的一种或几种液体作为打底物，通过半间歇加入液体、固体或通入气体的方式完成整个量热测试，测试结束后依据恒温热流/功率补偿等原理获得密闭/敞开体系反应热及放热速率等量热数据，典型性文献为“Evaluation byCalorimetry of Kinetic Parameters of a Chemical Reaction in BiphasicConditions Producing a Hydrotrope”，其采用RC1对苯甲酸甲酯水解过程进行量热测试，该反应为液-液均相反应，测试过程将苯甲酸加入水中完成量热测试，该类量热方法仅能实现液-液、气-液及液固反应；又如典型性文献“In-situ Investigation of SucroseHydrolysis–Successful Link between Design of Experiment,RC1and ReactIRSystem”，其采用RC1等现有量热设备对蔗糖水解过程进行量热测试，测试过程将蔗糖加入水中完成量热测试，该反应为液-固均相反应；又如文献“用反应量热仪研究棉短绒纤维素的乙酰化反应”该反应为液-液未均相反应，上述典型性量热过程所使用的方法局限性在于测试对象为气-液，液-液及液-固均相或非均相反应，必须事先将反应物中的一种或几种液体作为打底物质，通过半间歇的方式加入另外一种或几种固体、液体或通入气体完成反应，无法实施气-气、气-固相反应量热测试；对于DSC量热测试技术，典型性文献为“Thethermal hazard evaluation of 1,1-di(tert-butylperoxy)cyclohexane by DSC usingnon-isothermal and isothermal-kinetic simulations”,采用DSC评价过氧化叔丁基类物质热稳定性，获得起始分解温度、分解放热量等信息；又如文献“Kinetic parameterestimation for decomposition of organic peroxides by means of DSCmeasurements”,其采用DSC对过氧化物分解过程进行动力学研究，获得动力学参数；上述典型性量热过程所使用的方法局限性在于样品量为毫克级，主要用于测试物质热稳定性，获得物质分解过程动力学及热力学参数，受样品量及反应方式限制无法用于非均相液-液、液-固、气-液、气-气及固-气等量热测试；对于绝热量热测试技术，专利公开号为CN205995429U的实用新型专利“高温高压下进行绝热量热测量的反应釜”及专利公开号为CN106290462A的发明专利“高温高压下进行绝热量热测量的方法”所公开的量热测试技术通过加热-等待-搜索的方式可获得高温高压条件下气-液、液-液反应过程温度及压力变化情况，该方法必须以反应物中的一种或者几种液体或固液混合物作为打底物，通过半间歇加入其它一种或几种液体、固体或通入一种或几种气体反应物的方式实现量热测试，无法实施气相连续流工艺量热测试。因此已有的量热方法或装备均无法实施气相连续流反应量热测试，相关量热设备也不具备测试气相连续流反应热的功能。