製品概要
この高性能垂直熱システムは、材料科学および産業研究開発における先進的な触媒研究のために特別に設計されています。三ゾーン加熱構成と高効率ガス予熱ユニットを統合することで、複雑な気固相反応に最適化された環境を提供します。本装置は、現代触媒の開発と評価に不可欠な、精密な温度勾配と安定した流動化を実現することに優れています。持続可能エネルギー、炭素回収、合成燃料生産に焦点を当てた研究所の中核をなす装置です。
主にメタン改質とフィッシャー・トロプシュ合成に焦点を当てており、固定床および流動床リアクター構成の両方に必要な多様性を提供します。水素製造プロセスの改良や高価値炭化水素の合成を目指す産業にとって不可欠な装置です。合成ガス最適化から大規模な触媒スクリーニングまで、実験室規模の計測器の精度を維持しながら、産業プロセス条件を模倣した制御雰囲気・圧力環境を提供します。
信頼性と持続的な性能のために設計された本システムは、堅牢な垂直スプリットドア設計と高度な安全プロトコルを特徴とします。技術的な構造により、過酷な高温高圧サイクル下でも一貫した運転を保証します。産業用グレードのコンポーネントで構築されており、研究者はオペレーター不在の長時間実験を自信を持って実施でき、ミッションクリティカルなデータ収集がハードウェアの不安定性や熱変動によって損なわれることはありません。
主な特徴
- 独立三ゾーン温度制御: 総加熱長900mmを300mmの3つのゾーンに分割し、各ゾーンが専用のデジタルコントローラーにより制御されるため、精密な等温プロファイルや段階的触媒反応に必要な特定の温度勾配を実現します。
- 統合ガス予熱ユニット: 熱衝撃を防止し反応安定性を確保するため、専用の2.4KW予熱炉を装備。316Lステンレス鋼製スパイラル加熱管を通じてプロセスガスを700℃まで加熱し、主反応室へ導きます。
- 多用途デュアルチューブ互換性: 高純度石英製およびニッケル基超合金製の2種類のプロセスチューブを標準装備。視覚的モニタリングのための光学透明度と、高圧アプリケーションのための高強度金属とを、研究者が選択可能です。
- 高度な流動化エンジニアリング: 特殊なフリットや気体分散板などの内部コンポーネントは強制対流のために設計され、触媒が中央加熱ゾーンに懸濁された状態を維持し、反応ガスとの接触を最大化します。
- 高圧対応能力: ニッケル基超合金チューブを使用することで、最大2.5 MPaまでの圧力を安全に管理。内蔵の圧力トランスミッターと、パラメータが安全運転限界を超えた場合に作動する自動安全リリーフバルブによりサポートされます。
- 垂直スプリットドア構造: 炉体は垂直スプリット設計を採用し、プロセスチューブや内部リアクターアセンブリの迅速かつ安全な取り付けを可能にし、実験間のダウンタイムを最小限に抑えます。
- 精密PIDオートメーション: 制御システムは50のプログラム可能セグメントをサポートし、複雑な昇温、保持、冷却サイクルを±1℃の温度精度で実現。異なる研究バッチ間での高い再現性を保証します。
- 安全第一の保護システム: 統合された過熱保護と熱電対断線検出がフェイルセーフ環境を提供。過温度アラームにより、オペレーターの常時監視なしでも安全な連続運転が可能です。
アプリケーション
| アプリケーション | 説明 | 主な利点 |
|---|---|---|
| メタン蒸気改質 | 活性触媒上でのメタンと水蒸気の水素および合成ガスへの熱変換。 | 高変換効率と精密な合成ガス比率制御。 |
| フィッシャー・トロプシュ合成 | 流動化触媒床を用いて合成ガスを液体炭化水素またはパラフィンワックスに変換。 | 最適化された製品グレードと炭化水素鎖長分布。 |
| 触媒特性評価 | 流動化下での触媒粒子の機械的安定性と化学的活性の試験。 | 工業規模リアクターの動態と摩耗の現実的なシミュレーション。 |
| カーボンナノチューブ合成 | 固定床構成を利用したメタン分解によるCNTの製造。 | 変換率＞90%の高純度ナノチューブのその場回収。 |
| 合成ガス製造 | 再生可能エネルギー貯蔵のためのCO2改質および乾式改質プロセスの研究。 | 腐食性ガス環境および高温下での信頼性の高い性能。 |
| 炭化水素改質 | 触媒床を介した重質油留分またはバイオマスガスの気相処理。 | 滞留時間および温度依存反応経路の正確な制御。 |
| 流動層研究 | 懸濁媒体中の気固相互作用および熱伝達係数に関する基礎研究。 | 触媒床全体にわたる均一な温度分布。 |
技術仕様
主加熱炉システム
| パラメータ | TU-C15 仕様 |
|---|---|
| モデル識別子 | TU-C15 |
| 入力電圧 | 308V AC, 50/60Hz, 三相 |
| 総電力 | 10 KW |
| 最高使用温度 | 1200 °C (< 30 分) |
| 連続使用温度 | 1100 °C |
| 昇温速度 | 推奨 ≤ 10 ºC/分 |
| 加熱ゾーン構成 | 3 独立ゾーン (300 mm + 300 mm + 300 mm) |
| 総加熱長 | 900 mm |
| 炉体構造 | 垂直スプリットドア設計 |
ガス予熱ユニット
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| 電力 | 2.4 KW |
| 電圧 | 208-240V AC, 50Hz |
| 最高温度 | 700°C |
| 加熱管材質 | 316Lステンレス鋼 (スパイラル形状) |
| 加熱管寸法 | Ø 25 x 700 mm |
| 最大予熱圧力 | 700°C時 ≤ 2.5 MPa |
プロセスチューブと反応環境
| チューブ材質 | 寸法 (外径 x 内径 x 長さ) | 内部ハードウェア | 圧力定格 |
|---|---|---|---|
| 石英チューブ | Ø 60 x Ø 52 x 1400 mm | 強制対流設計のフリット | < 0.02 MPa (低圧安全限界) |
| ニッケル基超合金 | Ø 60 x Ø 50 x 1400 mm | 50メッシュ気体分散板 | ≤ 2.5 MPa (@ 800ºC); ≤ 2 MPa (@ 900ºC); ≤ 1 MPa (@ 1100ºC) |
制御と適合性
| 機能 | 詳細 |
|---|---|
| コントローラー種類 | オートチューンフィーチャー付き3台のPIDデジタル温度コントローラー |
| 精度 | +/- 1 ºC (オプションでEurotherm 3000により +/- 0.1ºC 可能) |
| プログラム | コントローラー毎に50セグメント、複雑な熱プロファイルに対応 |
| データロギング | オプションのLabviewベースソフトウェア (MTS01) によりノートPC連携可能 |
| 認証 | CE認証済み (NRTLまたはCSAは要請に応じて対応可能) |
| 真空接続 | 底部フランジにKF25ポート |
当社を選ぶ理由
- 優れた熱均一性: 三ゾーン加熱アーキテクチャにより、ユーザーはコールドスポットを排除したり、意図的に温度段階を作り出したりでき、メタン改質時の高収率変換に必要な正確な温度をプロセスガスに与えます。
- 極限の運転柔軟性: 石英および超合金リアクターの両方を提供することで、低圧での視覚的検証から1200℃に達する温度での過酷な高圧触媒試験まで、研究ニーズに適応します。
- 統合された安全対策とセンシング: 標準的な管状炉とは異なり、このリアクターはプレインストールされた圧力トランスミッター、機械式ゲージ、安全リリーフバルブを装備し、加圧気固相実験のためのターンキーソリューションを提供します。
- 触媒研究のための精密エンジニアリング: 特殊な気体分散板とフリット設計は、粒子の逸脱を防ぎながらガス接触を最大化するように構築され、工業規模リアクターで見られる流動化動態を再現します。
- モジュール式かつカスタム対応設計: 分離された制御ユニットとスプリットドア炉設計により、システムのメンテナンス、アップグレード、既存の実験室ガス供給インフラへの統合が容易です。
メタン改質や合成燃料生産において最高水準の一貫性と安全性を求める研究者にとって、この装置は運用卓越性へのプレミアムな投資を体現しています。特定の圧力・温度要件に合わせた詳細な技術相談または見積もり依頼については、本日お問い合わせください。
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