催化剂评价装置是用于测试催化剂在特定反应条件下（如温度、压力、气体组成）的活性、选择性及稳定性的专业设备，通常由供气系统、汽化 / 进样系统、反应炉 / 反应器、检测分析系统四部分组成。以苏州亿科催化剂评价装置为例，其采用模块化设计，集成水蒸气发生器（精度 ±0.5℃）、多通道气体质量流量计（量程 0-1000 sccm）及在线气相色谱联用系统，可实现催化反应的全流程自动化控制。

一、 操作前准备

1、 检查设备

安全系统验证：确认接地良好、气体泄漏检测仪工作正常，检查反应器密封圈及管路连接无松动。

仪表校准：预热温度传感器（如热电偶）、压力变送器，校验流量计零点（如金属转子流量计、质量流量计）。

气源/液源准备：确保气体（H₂/O₂/N₂等）纯度≥99.99%，钢瓶固定于室外专用区；液体反应物需过滤去除悬浮颗粒（0.45μm滤膜）。

2、 催化剂预处理

物理处理：研磨至目标粒径（通常50~200目），避免粉末导致床层压降过大。

化学活化：对需还原型催化剂（如Pd/Al₂O₃），在H₂气氛下以10℃/min升温至300℃并恒温2小时。

3、 反应器装填

分层装填法：底部铺设石英棉→均匀装入催化剂→顶部再覆盖石英棉，防止催化剂随流体逸散。

床层均一性控制：装填后轻敲反应器侧壁，消除空隙，确保床层密度偏差<5%。

二、 操作流程与参数控制

1、 系统启动

惰性气体置换：先通N₂（流量50ml/min）10分钟，排除空气（O₂浓度需<50ppm）。

程序升温：以≤10℃/min速率升至目标温度（如钯催化剂除氧反应常为25~80℃），避免热应力损伤。

2、 反应过程监控

在线分析：

气体产物：通过六通阀连接GC/MS，每5~30min自动采样。

液体组分：使用反应器出口的在线pH/电导率仪（如除氧实验中溶解氧需实时检测至ppb级）。

异常响应：若床层温度骤升>10℃（可能飞温），立即切断进料并启动紧急冷却。

3、 实时监测与数据记录

通过触摸屏实时查看：入口 / 出口气体浓度（GC 在线分析）、反应温度、压力降、水蒸气流量等参数，每 10 分钟记录一次。

活性计算：催化效率 η = (C₀ - C)/C₀ × 100%（C₀为入口浓度，C 为出口浓度），选择性 S = 目标产物生成量 / 反应物消耗量 × 100%。

三、 安全操作规范

1、 个人防护

必须佩戴佩戴耐化手套（丁腈/氟橡胶）、防喷溅护目镜，操作高温反应器时穿戴防火服。

2、 气体安全

H₂使用区域需安装氢火焰探测器，浓度>1%时自动启动排风。

高压气瓶（如10MPa）须加装防倒链，减压阀出口压力不得超过设备限值。

3、 高温/高压防护

反应器表面温度≥60℃时需加装隔热罩，拆卸热部件需冷却至<50℃。

四、 停机与维护

1、 有序停机

先停进料→通N₂吹扫30分钟→以5℃/min降温至80℃以下→关闭控制系统。

2、 设备维护

日常保养：反应器内壁用5%硝酸清洗，管路以超纯水冲洗至中性。

定期校准：每月校验温度传感器（冰点法）、流量计（皂膜流量计标定）。

耗材更换：密封圈每半年更换，热电偶每年检测退化（误差>2℃即更换）。

通过以上流程，可系统规范地使用催化剂评价装置，确保数据准确性与实验重复性。苏州亿科装置凭借高精度温控与模块化设计，尤其适合高校及科研机构开展催化剂构效关系研究，其配套的数据分析软件可自动生成活性 - 温度曲线及稳定性趋势图，大幅提升科研效率。

催化剂评价是精密控制与风险管理的平衡艺术——从±1℃的恒温精度到ppb级的痕量检测，每一步操作都在微观尺度上重塑化学反应的命运。当反应器的温度曲线平稳延伸，数据流在屏幕上规律跳动，那里记录的不仅是催化剂的活性参数，更是操作者对物质转化规律的精准驯服。