專利名稱：一種負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超強(qiáng)酸催化劑的制備裝置，特別是一種負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝置。
背景技術(shù)：
由于超強(qiáng)酸具有很強(qiáng)的酸度，易于與醇、醚、烯烴、烷烴、芳烴等弱堿性的有機(jī)物發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng)而生成正碳離子，使其更易于參與許多的反應(yīng)；又由于超強(qiáng)酸具有很高的介電常數(shù)，在反應(yīng)中可以促使難于解離的非電解質(zhì)(如烷烴、芳烴等)解離為正碳離子而易于進(jìn)一步發(fā)生一系列反應(yīng)。借助于這些優(yōu)異的特性，超強(qiáng)酸作為催化劑可以顯著地提高并促進(jìn)物質(zhì)離子化的反應(yīng)活性。HS03F是一種布朗斯特液體超強(qiáng)酸，其哈米特酸度函數(shù)Ho =-15.1，SbF5是已知的最強(qiáng)路易斯超強(qiáng)酸，其哈米特酸度函數(shù)Ho = -15.1。按照1:1復(fù)合HS03F和SbF5后獲得的混合物簡(jiǎn)稱魔酸，其哈米特酸度函數(shù)Ho = -27.0，它的酸性是濃硫酸的10億倍。能溶解不溶于王水的高級(jí)烷烴蠟燭，該混合酸是已知最強(qiáng)的超強(qiáng)酸之一。由于這種超強(qiáng)酸極易于水解且具有極強(qiáng)的腐蝕性，無(wú)論在魔酸的制備過(guò)程、長(zhǎng)期存放以及使用過(guò)程中存在了大量不安全因素，特別是對(duì)其所接觸的設(shè)備、器皿以及操作防護(hù)等環(huán)節(jié)要求甚高，給使用者帶來(lái)了極大的不便，造成了即使在發(fā)現(xiàn)了 20多年后的今天，魔酸依然沒(méi)能被有效地發(fā)展和利用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全方便、高效的負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝直。本實(shí)用新型的負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝置，包括過(guò)濾柱、設(shè)在過(guò)濾柱下的聚四氟四口錐型瓶一，聚四氟四口錐型瓶一下設(shè)有磁力攪拌器一，聚四氟四口錐型瓶一的底部經(jīng)管路連接有聚四氟四口錐型瓶二，聚四氟四口錐型瓶二的底部設(shè)有進(jìn)入雙層聚四氟瓶?jī)?nèi)的進(jìn)液管，雙層聚四·氟瓶上設(shè)有雙層聚四氟瓶進(jìn)氣口，雙層聚四氟瓶的下部設(shè)有磁力攪拌器二，雙層聚四氟瓶的底部經(jīng)管路連接有聚四氟四口錐型瓶三，聚四氟四口錐型瓶一、聚四氟四口錐型瓶二和聚四氟四口錐型瓶三的結(jié)構(gòu)相同，其上部分別設(shè)有四口錐型瓶的進(jìn)氣口和四口錐型瓶的出口，三個(gè)聚四氟四口錐型瓶的出口分別與裝有NaOH水溶液的廢液缸管路相連。所述的過(guò)濾柱上部設(shè)有過(guò)濾柱上部活塞，下部設(shè)有過(guò)濾柱下部活塞；所述的三個(gè)聚四氟四口錐型瓶和雙層聚四氟瓶的襯筒相連的管路上分別設(shè)有開(kāi)關(guān)閥；所述的聚四氟四口錐型瓶一內(nèi)設(shè)有聚四氟攪拌子一，雙層聚四氟瓶?jī)?nèi)設(shè)有聚四氟攪拌子二 ；所述的雙層聚四氟瓶?jī)?nèi)設(shè)有雙層聚四氟瓶的襯筒。有益效果，由于采用了上述方案，本實(shí)用新型可以在較為溫和的條件下，實(shí)現(xiàn)煤模型化合物中Ar-C橋鍵發(fā)生顯著的催化加氫裂解反應(yīng)，在褐煤的溫和催化氫解反應(yīng)中也表現(xiàn)出優(yōu)良的Ar-C橋鍵催化加氫裂解效果。由于該催化劑有效地保持了魔酸的高強(qiáng)酸性和高解離的特點(diǎn)，同時(shí)鑒于定量負(fù)載在碳納米管載體上的魔酸被有效束縛的作用，極大地消除并減緩了魔酸極易于水解和高腐蝕的弊病。新型催化制具有較高的Ar-C橋鍵催化加氫裂解效果，轉(zhuǎn)化效率高，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物具有良好的選擇性，同時(shí)具有一定的耐硫作用和抗積炭性能，有效改善了傳統(tǒng)魔酸和魔酸催化劑制備的工藝和條件，制作過(guò)程和設(shè)備能耗小、耗時(shí)
短、裝置簡(jiǎn)單。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、過(guò)濾柱的上口 ；2、過(guò)濾柱上部活塞；3、過(guò)濾柱；4、過(guò)濾柱下部活塞，5-1、四口錐型瓶的進(jìn)口一 ；5-2、四口錐型瓶的進(jìn)口二 ；5-3、四口錐型瓶的進(jìn)口三；6-1、四口錐型瓶的進(jìn)氣口一 ；6-2、四口錐型瓶的進(jìn)氣口二 ；6-3、四口錐型瓶的進(jìn)氣口三；7-1、聚四氟四口錐型瓶一 ；7-2、聚四氟四口錐型瓶二 ；7-3聚四氟四口錐型瓶三；8-1、聚四氟攪拌子一 ；8-2、聚四氟攪拌子二 ；9-1、磁力攪拌器一 ；9-2、磁力攪拌器二 ；10、雙層聚四氟瓶進(jìn)氣口 ； 11、雙層聚四風(fēng)瓶瓶口 ； 12、雙層聚四風(fēng)瓶；13、雙層聚四風(fēng)瓶的襯筒；14、雙層聚四風(fēng)瓶出口 ；15-1、四口錐型瓶的出口一 ；15-2、四口錐型瓶的出口二 ；15-3、四口錐型瓶的出口三；16-1、四口錐型瓶的出口一 ；16-2、四口錐型瓶的出口二 ；16-3、四口錐型瓶的出口三；17、廢液缸；18、NaOH水溶液。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:本實(shí)用新型的負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝置，主要由過(guò)濾柱3、聚四氟四口錐型瓶、聚四氟攪拌子、磁力攪拌器、雙層聚四氟瓶12和廢液缸17構(gòu)成；所述的過(guò)濾柱3上部過(guò)濾柱的上口 I處設(shè)有控制進(jìn)入HSO2F的過(guò)濾柱上部活塞2，下部設(shè)有過(guò)濾柱下部活塞4 ;過(guò)濾柱3下設(shè)有聚四氟四口錐 型瓶一 7-1，聚四氟四口錐型瓶一 7-1的四口錐型瓶的進(jìn)口一
5-1與過(guò)濾柱3的出口相連，聚四氟四口錐型瓶一7-1的上部設(shè)有四口錐型瓶的進(jìn)氣口一
6-1和四口錐型瓶的出口一15-1，聚四氟四口錐型瓶一 7-1內(nèi)設(shè)有聚四氟攪拌子一 8-1 ;聚四氟四口錐型瓶一 7-1下設(shè)有磁力攪拌器一 9-1，聚四氟四口錐型瓶一 7-1底部的四口錐型瓶的出口一 16-1經(jīng)管路連接有聚四氟四口錐型瓶二 7-2，聚四氟四口錐型瓶二 7-2的四口錐型瓶的進(jìn)口二 5-2與聚四氟四口錐型瓶一 7-1的四口錐型瓶的出口一 16-1相連；聚四氟四口錐型瓶二 7-2的上部設(shè)有四口錐型瓶的進(jìn)氣口二 6-2和四口錐型瓶的出口二 15-2，聚四氟四口錐型瓶二 7-2底部的四口錐型瓶的出口二 16-2經(jīng)管路連接有雙層聚四氟瓶12，所述的雙層聚四氟瓶12內(nèi)設(shè)有雙層聚四氟瓶的襯筒13 ;雙層聚四氟瓶12上設(shè)有雙層聚四氟瓶進(jìn)氣口 10，雙層聚四氟瓶12內(nèi)設(shè)有聚四氟攪拌子二 8-2 ;雙層聚四氟瓶12的下部設(shè)有磁力攪拌器二 9-2，雙層聚四氟瓶12底部的雙層聚四氟瓶出口 14經(jīng)管路與聚四氟四口錐型瓶三7-3的四口錐型瓶的出口三16-3相連；聚四氟四口錐型瓶三7-3的上部設(shè)有四口錐型瓶的進(jìn)口三5-3、四口錐型瓶的進(jìn)氣口三6-3和四口錐型瓶的出口三15-3，四口錐型瓶一
7-1、聚四氟四口錐型瓶二7-2和聚四氟四口錐型瓶三7-3的結(jié)構(gòu)相同，其上部分別設(shè)有四口錐型瓶的進(jìn)口和四口錐型瓶的出口，三個(gè)聚四氟四口錐型瓶的出口分別經(jīng)管路連接有進(jìn)入裝有NaOH水溶液18的廢液缸17 ;所述的三個(gè)聚四氟四口錐型瓶和雙層聚四氟瓶12相連的管路上分別設(shè)有開(kāi)關(guān)閥。過(guò)濾柱3的下口與聚四氟四口錐型瓶一 7-1的四口錐型瓶的進(jìn)口一 5-1相連，過(guò)濾柱3中裝有脫水劑，聚四氟四口錐型瓶一 7-1位于磁力攪拌器一 9-1上；聚四氟四口錐型瓶一 7-1的出口與聚四氟四口錐型瓶二 7-2的進(jìn)口相連；聚四氟四口錐型瓶二 7-2的出口插入雙層聚四氟瓶的襯筒12內(nèi)，雙層聚四氟瓶12位于磁力攪拌器二 9-2上；雙層聚四氟瓶12的出口與聚四氟四口錐型瓶三7-3底下部的出口連接；聚四氟四口錐型瓶一7-1、聚四氟四口錐型瓶7-2、聚四氟四口錐型瓶7-3的進(jìn)氣口和雙層聚四氟瓶12的進(jìn)氣口與外界氮?dú)馄肯噙B；聚四氟四口錐型瓶一 7-1、聚四氟四口錐型瓶二 7-2、聚四氟四口錐型瓶7-3的出氣口插入到廢液缸的NaOH水溶液中，在聚四氟四口錐型瓶一和雙層聚四氟瓶12內(nèi)均設(shè)有聚四氟攪拌子 。
權(quán)利要求1、一種負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝置，其特征是:它包括過(guò)濾柱(3)、設(shè)在過(guò)濾柱(3)下的聚四氟四口錐型瓶一(7-1)，聚四氟四口錐型瓶一(7-1)下設(shè)有磁力攪拌器一(9-1)，聚四氟四口錐型瓶一(7-1)的底部經(jīng)管路連接有聚四氟四口錐型瓶二(7-2)，聚四氟四口錐型瓶二(7-2)的底部設(shè)有進(jìn)入雙層聚四氟瓶(12)內(nèi)的進(jìn)液管，雙層聚四氟瓶(12)上設(shè)有雙層聚四氟瓶進(jìn)氣口(10)，雙層聚四氟瓶(12)的下部設(shè)有磁力攪拌器二(9-2)，雙層聚四氟瓶(12)的底部經(jīng)管路連接有聚四氟四口錐型瓶三(7-3)，聚四氟四口錐型瓶一(7-1)、聚四氟四口錐型瓶二(7-2)和聚四氟四口錐型瓶三(7-3)的結(jié)構(gòu)相同，其上部分別設(shè)有四口錐型瓶的進(jìn)氣口和四口錐型瓶的出口，三個(gè)聚四氟四口錐型瓶的出口分別與裝有NaOH水溶液的廢液缸(17)管路相連。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝置，其特征是:所述的過(guò)濾柱(3) 上部設(shè)有過(guò)濾柱上部活塞(2)，下部設(shè)有過(guò)濾柱下部活塞(4)。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝置，其特征是:所述的三個(gè)聚四氟四口錐型瓶和雙層聚四氟瓶(12)相連的管路上分別設(shè)有開(kāi)關(guān)閥。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝置，其特征是:所述的聚四氟四口錐型瓶一(7-1)內(nèi)設(shè)有聚四氟攪拌子一(8-1)，雙層聚四氟瓶(12)內(nèi)設(shè)有聚四氟攪拌子二(8-2)。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝置，其特征是:所述的雙層聚四氟瓶(12)內(nèi)設(shè)有雙 層聚四氟瓶的襯筒(13)。
專利摘要一種負(fù)載型魔酸催化劑的制備裝置，包括過(guò)濾柱、聚四氟四口錐型瓶一、磁力攪拌器一、聚四氟四口錐型瓶一的底部連接有聚四氟四口錐型瓶二，聚四氟四口錐型瓶二的底部連接有雙層聚四氟瓶，雙層聚四氟瓶上設(shè)有雙層聚四氟瓶進(jìn)氣口，雙層聚四氟瓶的下部設(shè)有磁力攪拌器二，雙層聚四氟瓶的底部經(jīng)管路連接有聚四氟四口錐型瓶三，四口錐型瓶一、聚四氟四口錐型瓶二和聚四氟四口錐型瓶三的結(jié)構(gòu)相同，其上部分別設(shè)有四口錐型瓶的進(jìn)氣口和四口錐型瓶的出口，三個(gè)聚四氟四口錐型瓶的出口分別與廢液缸管路連接。具有較高的Ar-C橋鍵催化加氫裂解效果，制備效率高，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物具有良好的選擇性，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全方便、設(shè)備能耗小、耗時(shí)短、效果好。
文檔編號(hào)B01J27/12GK203140019SQ20132006464
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者魏賢勇, 亓士超, 李占庫(kù), 趙長(zhǎng)林, 宗志敏, 趙云鵬, 樊星, 趙煒, 曹景沛 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)