一種x光高溫高壓催化反應(yīng)爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，包括：氣體進(jìn)口通道、爐上蓋、爐腔、底座和氣體出口通道，氣體進(jìn)口通道通過連通孔與爐腔導(dǎo)通，爐腔內(nèi)側(cè)設(shè)置有屏蔽層，外壁上設(shè)置有窗口和鈹窗法蘭，窗口和鈹窗法蘭之間設(shè)置有保護(hù)層，保護(hù)層包括位于外側(cè)的鍍鋁鈹片層和位于內(nèi)側(cè)的高分子薄膜層，屏蔽層包括與保護(hù)層對(duì)應(yīng)設(shè)置的鈹片。鈹窗法蘭、鍍鋁鈹片層、高分子薄膜層、膠圈、爐腔及爐上蓋由螺栓連接形成一密封腔體，由于高分子薄膜層設(shè)置在鍍鋁鈹片內(nèi)側(cè)，可將催化氣體與鍍鋁鈹片隔離，因此高分子薄膜層可以保護(hù)鍍鋁鈹片不被催化氣體及催化物污染，鍍鋁鈹片材料性能優(yōu)異可以承受1MPa的反應(yīng)壓力并且低能X光可以順利通過照射到催化物。
【專利說明】一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及催化爐，特別是指一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)大多數(shù)X光原位催化爐采用高分子薄膜材料作為窗口材料，但因高分子薄膜材料耐壓及耐高溫性能不佳，所以高分子薄膜作為窗口材料的X光催化反應(yīng)爐，只能滿足部分要求，現(xiàn)有的X光原位催化爐其結(jié)構(gòu)如圖3所示，爐上蓋2、爐腔1、密封膠圈25、高分子薄膜26和密封法蘭27，通過螺栓連接成一密封腔體。X光在低能區(qū)間，很容易被材料吸收，導(dǎo)致射線無法透入，故采用高分子薄膜材料作為窗口材料，但因高分子材料耐壓及耐高溫性能不佳(260°C可長期使用，400°C可瞬時(shí)使用，最高耐壓為0.3MPa)。所以，高分子薄膜作為窗口材料的X光催化反應(yīng)爐，對(duì)反應(yīng)氣體沒有限制但催化反應(yīng)溫度不高于500°C，壓力不超過0.1MPa0
[0003]目前除了高分子薄膜，還可使用純鈹片鍍納米級(jí)Al層作為窗口材料使用，但鈹片價(jià)格高昂而且氧化鈹粉末是劇毒物質(zhì)，鈹片在催化物與催化氣體的作用下會(huì)很快污染，導(dǎo)致X光無法透入，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生鈹片破裂等嚴(yán)重事故。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提出一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，可用于加熱高溫高壓或有毒可燃還原性氣體，并且加熱效率高、加熱氣體溫度均勻、結(jié)構(gòu)簡單的催化反應(yīng)爐。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，包括:氣體進(jìn)口通道、爐上蓋、爐腔、底座和氣體出口通道，氣體進(jìn)口通道通過連通孔與爐腔導(dǎo)通，爐腔內(nèi)側(cè)設(shè)置有屏蔽層，外壁上設(shè)置有窗口和鈹窗法蘭，窗口和鈹窗法蘭之間設(shè)置有保護(hù)層，保護(hù)層包括位于外側(cè)的鍍鋁鈹片層和位于內(nèi)側(cè)的高分子薄膜層，屏蔽層包括與保護(hù)層對(duì)應(yīng)設(shè)置的鈹片。
[0007]優(yōu)選的，屏蔽層為不銹鋼屏蔽層。
[0008]優(yōu)選的，氣體進(jìn)口通道的外側(cè)均勻地連接有至少一個(gè)氣體進(jìn)口支管。
[0009]優(yōu)選的，爐上蓋設(shè)置有至少一個(gè)開口，開口與氣體進(jìn)口支管連通。
[0010]優(yōu)選的，屏蔽層包括第一屏蔽層和第二屏蔽層。
[0011]優(yōu)選的，爐腔內(nèi)設(shè)置有加熱室，第二屏蔽層設(shè)置在加熱室的外側(cè)，第一屏蔽層設(shè)置在第二屏蔽層外側(cè)。
[0012]優(yōu)選的，第二屏蔽層設(shè)置有第二勻氣孔，加熱室設(shè)置有加熱室入口。
[0013]優(yōu)選的，第一屏蔽層與爐腔形成第一流通室，第二屏蔽層與第一屏蔽層形成第二流通室，第二屏蔽層與加熱室形成第三流通室。
[0014]本實(shí)用新型的X光高溫高壓催化反應(yīng)爐具有加熱室、加熱器和屏蔽層，加熱室為筒狀以確保規(guī)定的空間，屏蔽層將加熱室包圍在其內(nèi)部，因此在對(duì)樣品進(jìn)行催化時(shí)，從氣體入口通道進(jìn)入的反應(yīng)氣體可以均勻的通過屏蔽層和加熱室后，再從氣體出口通道排出，由此進(jìn)行催化過程。此種進(jìn)氣方式可以使反應(yīng)氣體更加均勻同時(shí)降低保護(hù)層處及爐腔外層的溫度，同時(shí)保護(hù)操作者不被燙傷。此外，鈹窗法蘭、鍍鋁鈹片層、高分子薄膜層、膠圈、爐腔及爐上蓋由螺栓連接形成一密封腔體，由于高分子薄膜層設(shè)置在鍍鋁鈹片內(nèi)側(cè)，可將催化氣體與鍍鋁鈹片隔離，因此高分子薄膜層可以保護(hù)鍍鋁鈹片不被催化氣體及催化物污染，鍍鋁鈹片材料性能優(yōu)異可以承受IMPa的反應(yīng)壓力并且低能X光可以順利通過照射到催化物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實(shí)用新型一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1所示X光高溫高壓催化反應(yīng)爐的剖面圖；
[0018]圖3為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:
[0020]1、爐腔；2、爐上蓋；3、氣體進(jìn)口通道；4、鈹片法蘭；5、保護(hù)層；6、鈹片；7、連通口 ；
8、底座；9、安裝柱；10、樣品托；11、加熱器；12、第二屏蔽層；13、第一屏蔽層；14、氣體入口 ；15、氣體支管；16、加熱室；17、開口 ；18、氣體出口 ；19、第一勻氣孔；20、樣品托入口 ；21、氣體出口通道；22、加熱室入口 ；23、第二勻氣孔；24、窗口 ；25、密封膠圈；26、高分子薄膜；27、密封法蘭。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0022]圖1為本實(shí)用新型中一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐包括底座8、圓柱形外壁構(gòu)成的爐腔1、位于爐腔上的爐上蓋2和氣體進(jìn)口通道3，爐上蓋2中間設(shè)置有一個(gè)連通孔7，氣體進(jìn)口通道3包括位于氣體進(jìn)口通道3頂端的氣體入口 14，氣體入口 14處的氣體通過連通孔7進(jìn)入爐腔I內(nèi)部，爐腔I外壁上設(shè)置有安裝孔，鈹窗法蘭4通過安裝柱9固定在爐腔I外壁的安裝孔上，優(yōu)選的，反應(yīng)氣體為H2、N2或CO，爐腔I外壁上設(shè)置有安裝孔和窗口 24，鈹窗法蘭4通過安裝柱9固定在爐腔I外壁的安裝孔上并與窗口 24對(duì)應(yīng)設(shè)置，鈹窗法蘭4與窗口 24之間設(shè)置有保護(hù)層5，保護(hù)層5由高分子薄膜和鈹復(fù)合而成，爐腔I內(nèi)部設(shè)置有第一屏蔽層13、第二屏蔽層12、力口熱器11和樣品托10。第一屏蔽層13、第二屏蔽層12為不銹鋼材料，第二屏蔽層12設(shè)置有與保護(hù)層5對(duì)應(yīng)設(shè)置的鈹片6，氣體進(jìn)口支管15均勻的連接在氣體進(jìn)口通道3外側(cè)上，優(yōu)選的，氣體進(jìn)口支管15的個(gè)數(shù)為4個(gè)，爐上蓋2上設(shè)置有多個(gè)開口 17，氣體進(jìn)口支管15通過開口 17與爐腔I連通，氣體出口通道21焊接于爐腔I外壁上并與爐腔I聯(lián)通，爐腔I內(nèi)設(shè)置有加熱室16，加熱室16內(nèi)布置加熱器11，加熱室16包括加熱器入口 22，氣體由加熱器入口 22進(jìn)入，由屏蔽層進(jìn)入的氣體在向出口流動(dòng)的過程中，被均勻加熱。本實(shí)施方式中開口17的數(shù)量有多個(gè)，根據(jù)實(shí)際需要，可以在爐上蓋2上設(shè)有有一個(gè)、兩個(gè)或者其它數(shù)量的開口17，氣體進(jìn)口支管15與對(duì)應(yīng)的開口 17連接，方便達(dá)到進(jìn)氣效果即可。
[0023]爐腔I內(nèi)設(shè)置有樣品托10、加熱器11、第一屏蔽層13和第二屏蔽層12，爐腔I形成筒狀以確保容納反應(yīng)氣體的空間，樣品托10的內(nèi)部放置有待催化的樣品，樣品托10的一側(cè)設(shè)置有樣品托入口 20，加熱器11按照規(guī)定的間隔設(shè)置在樣品托10的四周并位于第二屏蔽層12內(nèi)部，加熱器11借助接線柱與外部電源連接，但也可以不限于這種方式，只要是在樣品托10的外周方向，加熱器11可以設(shè)置在任何位置。加熱器11設(shè)置在加熱室16中，在加熱室16內(nèi)，第二屏蔽層12設(shè)置在加熱器11的更外側(cè)，第二屏蔽層12被安裝固定在緊挨著最外側(cè)設(shè)置的第一屏蔽層13，催化爐的整個(gè)底座8通過支撐部件來支撐。
[0024]本實(shí)用新型的X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，鈹窗法蘭4、鍍鋁鈹片層、高分子薄膜層、膠圈、爐腔I及爐上蓋2由螺栓連接形成一密封腔體，由于高分子薄膜層設(shè)置在鍍鋁鈹片內(nèi)偵牝可將催化氣體與鍍鋁鈹片隔離，因此高分子薄膜層可以保護(hù)鍍鋁鈹片不被催化氣體及催化物污染，鍍鋁鈹片材料性能優(yōu)異可以承受IMPa的反應(yīng)壓力并且低能X光可以順利通過照射到催化物。
[0025]如圖2所示，本實(shí)用新型中一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，先通過氣體入口 14將爐腔I抽真空，然后導(dǎo)入反應(yīng)氣體，反應(yīng)氣體通過氣體入口 14進(jìn)入氣體進(jìn)口通道3中，其中第一屏蔽層13與爐腔I形成第一流通室，第二屏蔽層12與第一屏蔽層13形成第二流通室，第二屏蔽層12與加熱器11形成有第三流通室，第一屏蔽層13形成有多個(gè)均勻分布的第一勻氣孔19，反應(yīng)氣體通過連通口 7進(jìn)入第一流通室，并通過第一勻氣孔19進(jìn)入第二流通室，第一屏蔽層13上設(shè)置有多個(gè)第一勻氣孔19，從而使第一流通室與第二流通室相互連通，第一流通室內(nèi)的反應(yīng)氣體通過第一勻氣孔19進(jìn)入第二流通室中，第二屏蔽層13設(shè)置有導(dǎo)通孔23，第二流通室內(nèi)的反應(yīng)氣體經(jīng)由第二勻氣孔23流入第三流通室中，并通過加熱室16形成的加熱室入口 22進(jìn)入加熱室16被加熱，由此使加熱室16的內(nèi)部與周圍的氛圍氣為反應(yīng)氣體氛圍氣。催化完成后，反應(yīng)氣體通過氣體出口通道21排出，箭頭表示反應(yīng)氣體的流動(dòng)。在加熱室16中，使用加熱器11，或是利用加熱室16的熱量，使樣品的溫度逐漸升高，然后在加熱室16中進(jìn)行催化。在催化工序后，樣品緩慢冷卻，然后，抽出反應(yīng)氣體并導(dǎo)入空氣，再將樣品取出。本實(shí)施方式中勻氣孔的數(shù)量有多個(gè)，根據(jù)實(shí)際需要，可以在第一屏蔽層上設(shè)有一個(gè)、兩個(gè)或者其它數(shù)量的開口，方便將第一流通室內(nèi)的反應(yīng)氣體通過第一勻氣孔進(jìn)入第二流通室中效果即可。
[0026]如圖2所示，先從設(shè)置在催化爐頂端內(nèi)的氣體入口 14將反應(yīng)氣體分別導(dǎo)入至第一流通室、第二流通室和第三流通室，第一流通室、第二流通室和第三流通室兩兩互相連通，因此反應(yīng)氣體按照第一流通室、第二流通室和第三流通室的順序流通，催化爐內(nèi)的壓力按照第一流通室、第二流通室和第三流通室的順序逐漸降低。另外，在屏蔽層或加熱室16上設(shè)置用于通氣的孔，因此，由加熱室16內(nèi)的樣品等產(chǎn)生的污染物留在加熱室16內(nèi)，不會(huì)與加熱室16外側(cè)的屏蔽層發(fā)生反應(yīng)，能夠防止腐蝕等引起的加熱器11或屏蔽層等的性能下降。
[0027]本實(shí)用新型的一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，具有加熱室16、設(shè)置在該加熱室16內(nèi)部的多個(gè)加熱器11以及形成在加熱室16的外周方向的第一屏蔽層13和第二屏蔽層12，其中，加熱室16形成筒狀以確保規(guī)定的空間并起到發(fā)熱元件的作用，X光高溫高壓催化反應(yīng)爐被構(gòu)成為在進(jìn)行樣品催化時(shí)，從氣體入口通道3進(jìn)入的反應(yīng)氣體均勻通過加熱室16內(nèi)部后，再從氣體出口 18排出，由此進(jìn)行樣品的催化。
[0028]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，其特征在于，包括:氣體進(jìn)口通道、爐上蓋、爐腔、底座和氣體出口通道，所述氣體進(jìn)口通道通過連通孔與所述爐腔導(dǎo)通，所述爐腔內(nèi)側(cè)設(shè)置有屏蔽層，外壁上設(shè)置有窗口和鈹窗法蘭，所述窗口和所述鈹窗法蘭之間設(shè)置有保護(hù)層，所述保護(hù)層包括位于外側(cè)的鍍鋁鈹片層和位于內(nèi)側(cè)的高分子薄膜層，所述屏蔽層包括與保護(hù)層對(duì)應(yīng)設(shè)置的鈹片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，其特征在于，所述屏蔽層為不銹鋼屏蔽層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，其特征在于，所述氣體進(jìn)口通道的外側(cè)均勻地連接有至少一個(gè)氣體進(jìn)口支管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，其特征在于，所述爐上蓋設(shè)置有至少一個(gè)開口，所述開口與對(duì)應(yīng)的所述氣體進(jìn)口支管連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，其特征在于，所述屏蔽層包括第一屏蔽層和第二屏蔽層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，其特征在于，所述爐腔內(nèi)設(shè)置有加熱室，所述第二屏蔽層設(shè)置在所述加熱室外側(cè)，所述第一屏蔽層設(shè)置在所述第二屏蔽層外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，其特征在于，所述第二屏蔽層設(shè)置有導(dǎo)通孔，所述加熱室設(shè)置有加熱室入口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種X光高溫高壓催化反應(yīng)爐，其特征在于，所述第一屏蔽層與所述爐腔形成第一流通室，所述第二屏蔽層與所述第一屏蔽層形成第二流通室，所述第二屏蔽層與所述加熱室形成第三流通室。
【文檔編號(hào)】B01J3/04GK203540490SQ201320682174
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】張曉哲, 孫凡飛, 姜政 申請(qǐng)人:沈陽邁維科技有限公司