一種x光高溫高壓催化反應爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種X光高溫高壓催化反應爐，包括：氣體進口通道、爐上蓋、爐腔、底座和氣體出口通道，氣體進口通道通過連通孔與爐腔導通，爐腔內(nèi)側設置有屏蔽層，外壁上設置有窗口和鈹窗法蘭，窗口和鈹窗法蘭之間設置有保護層，保護層包括位于外側的鍍鋁鈹片層和位于內(nèi)側的高分子薄膜層，屏蔽層包括與保護層對應設置的鈹片。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置在鍍鋁鈹片內(nèi)側，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爐
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及催化爐，特別是指一種X光高溫高壓催化反應爐。
【背景技術】
[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光催化反應爐，只能滿足部分要求，現(xiàn)有的X光原位催化爐其結構如圖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光催化反應爐，對反應氣體沒有限制但催化反應溫度不高于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Al層作為窗口材料使用，但鈹片價格高昂而且氧化鈹粉末是劇毒物質，鈹片在催化物與催化氣體的作用下會很快污染，導致X光無法透入，嚴重時會發(fā)生鈹片破裂等嚴重事故。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提出一種X光高溫高壓催化反應爐，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、結構簡單的催化反應爐。
[0005]本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種X光高溫高壓催化反應爐，包括:氣體進口通道、爐上蓋、爐腔、底座和氣體出口通道，氣體進口通道通過連通孔與爐腔導通，爐腔內(nèi)側設置有屏蔽層，外壁上設置有窗口和鈹窗法蘭，窗口和鈹窗法蘭之間設置有保護層，保護層包括位于外側的鍍鋁鈹片層和位于內(nèi)側的高分子薄膜層，屏蔽層包括與保護層對應設置的鈹片。
[0007]優(yōu)選的，屏蔽層為不銹鋼屏蔽層。
[0008]優(yōu)選的，氣體進口通道的外側均勻地連接有至少一個氣體進口支管。
[0009]優(yōu)選的，爐上蓋設置有至少一個開口，開口與氣體進口支管連通。
[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)設置有加熱室，第二屏蔽層設置在加熱室的外側，第一屏蔽層設置在第二屏蔽層外側。
[0012]優(yōu)選的，第二屏蔽層設置有第二勻氣孔，加熱室設置有加熱室入口。
[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]本實用新型的X光高溫高壓催化反應爐具有加熱室、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，因此在對樣品進行催化時，從氣體入口通道進入的反應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，由此進行催化過程。此種進氣方式可以使反應氣體更加均勻同時降低保護層處及爐腔外層的溫度，同時保護操作者不被燙傷。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置在鍍鋁鈹片內(nèi)側，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用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實用新型一種X光高溫高壓催化反應爐的結構示意圖；
[0017]圖2為圖1所示X光高溫高壓催化反應爐的剖面圖；
[0018]圖3為現(xiàn)有技術的結構示意圖。
[0019]圖中:
[0020]1、爐腔；2、爐上蓋；3、氣體進口通道；4、鈹片法蘭；5、保護層；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。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]圖1為本實用新型中一種X光高溫高壓催化反應爐的結構示意圖，如圖1所示，一種X光高溫高壓催化反應爐包括底座8、圓柱形外壁構成的爐腔1、位于爐腔上的爐上蓋2和氣體進口通道3，爐上蓋2中間設置有一個連通孔7，氣體進口通道3包括位于氣體進口通道3頂端的氣體入口 14，氣體入口 14處的氣體通過連通孔7進入爐腔I內(nèi)部，爐腔I外壁上設置有安裝孔，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，反應氣體為H2、N2或CO，爐腔I外壁上設置有安裝孔和窗口 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對應設置，鈹窗法蘭4與窗口 24之間設置有保護層5，保護層5由高分子薄膜和鈹復合而成，爐腔I內(nèi)部設置有第一屏蔽層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設置有與保護層5對應設置的鈹片6，氣體進口支管15均勻的連接在氣體進口通道3外側上，優(yōu)選的，氣體進口支管15的個數(shù)為4個，爐上蓋2上設置有多個開口 17，氣體進口支管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進入，由屏蔽層進入的氣體在向出口流動的過程中，被均勻加熱。本實施方式中開口17的數(shù)量有多個，根據(jù)實際需要，可以在爐上蓋2上設有有一個、兩個或者其它數(shù)量的開口17，氣體進口支管15與對應的開口 17連接，方便達到進氣效果即可。
[0023]爐腔I內(nèi)設置有樣品托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的一側設置有樣品托入口 20，加熱器11按照規(guī)定的間隔設置在樣品托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可以設置在任何位置。加熱器11設置在加熱室16中，在加熱室16內(nèi)，第二屏蔽層12設置在加熱器11的更外側，第二屏蔽層12被安裝固定在緊挨著最外側設置的第一屏蔽層13，催化爐的整個底座8通過支撐部件來支撐。
[0024]本實用新型的X光高溫高壓催化反應爐，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，本實用新型中一種X光高溫高壓催化反應爐，先通過氣體入口 14將爐腔I抽真空，然后導入反應氣體，反應氣體通過氣體入口 14進入氣體進口通道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形成有多個均勻分布的第一勻氣孔19，反應氣體通過連通口 7進入第一流通室，并通過第一勻氣孔19進入第二流通室，第一屏蔽層13上設置有多個第一勻氣孔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)的反應氣體通過第一勻氣孔19進入第二流通室中，第二屏蔽層13設置有導通孔23，第二流通室內(nèi)的反應氣體經(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氣體氛圍氣。催化完成后，反應氣體通過氣體出口通道21排出，箭頭表示反應氣體的流動。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中進行催化。在催化工序后，樣品緩慢冷卻，然后，抽出反應氣體并導入空氣，再將樣品取出。本實施方式中勻氣孔的數(shù)量有多個，根據(jù)實際需要，可以在第一屏蔽層上設有一個、兩個或者其它數(shù)量的開口，方便將第一流通室內(nèi)的反應氣體通過第一勻氣孔進入第二流通室中效果即可。
[0026]如圖2所示，先從設置在催化爐頂端內(nèi)的氣體入口 14將反應氣體分別導入至第一流通室、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)，不會與加熱室16外側的屏蔽層發(fā)生反應，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]本實用新型的一種X光高溫高壓催化反應爐，具有加熱室16、設置在該加熱室16內(nèi)部的多個加熱器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爐被構成為在進行樣品催化時，從氣體入口通道3進入的反應氣體均勻通過加熱室16內(nèi)部后，再從氣體出口 18排出，由此進行樣品的催化。
[0028]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種X光高溫高壓催化反應爐，其特征在于，包括:氣體進口通道、爐上蓋、爐腔、底座和氣體出口通道，所述氣體進口通道通過連通孔與所述爐腔導通，所述爐腔內(nèi)側設置有屏蔽層，外壁上設置有窗口和鈹窗法蘭，所述窗口和所述鈹窗法蘭之間設置有保護層，所述保護層包括位于外側的鍍鋁鈹片層和位于內(nèi)側的高分子薄膜層，所述屏蔽層包括與保護層對應設置的鈹片。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種X光高溫高壓催化反應爐，其特征在于，所述屏蔽層為不銹鋼屏蔽層。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種X光高溫高壓催化反應爐，其特征在于，所述氣體進口通道的外側均勻地連接有至少一個氣體進口支管。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種X光高溫高壓催化反應爐，其特征在于，所述爐上蓋設置有至少一個開口，所述開口與對應的所述氣體進口支管連通。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種X光高溫高壓催化反應爐，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)權利要求5所述的一種X光高溫高壓催化反應爐，其特征在于，所述爐腔內(nèi)設置有加熱室，所述第二屏蔽層設置在所述加熱室外側，所述第一屏蔽層設置在所述第二屏蔽層外側。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種X光高溫高壓催化反應爐，其特征在于，所述第二屏蔽層設置有導通孔，所述加熱室設置有加熱室入口。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種X光高溫高壓催化反應爐，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】B01J3/04GK203540490SQ201320682174
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權日:2013年10月30日
【發(fā)明者】張曉哲, 孫凡飛, 姜政 申請人:沈陽邁維科技有限公司