Hệ thống đánh giá chất xúc tác là công cụ cốt lõi của nghiên cứu và phát triển vật liệu xúc tác và ứng dụng công nghiệp, hiệu suất của nó chạy qua toàn bộ vòng đời của chất xúc tác, từ sàng lọc phòng thí nghiệm đến khuếch đại công nghiệp đến phân tích thất bại, hiệu suất cốt lõi có thể được tổng hợp thành định lượng chính xác cao, mô phỏng điều kiện làm việc, sàng lọc hiệu quả và quyết định thông minh bốn chiều, cụ thể như sau:
B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)
Xác định tỷ lệ chuyển đổi và tỷ lệ phản ứng
Định lượng hiệu quả xúc tác của chất xúc tác trong các điều kiện cụ thể (ví dụ: hiệu suất khử nitơ SCR>95%) bằng cách kiểm tra đường cong chuyển đổi NOx ở tốc độ không khí 20.000 giờ ⁻⁻U bằng lò phản ứng giường cố định.
Ví dụ, trong nghiên cứu và phát triển chất xúc tác pin nhiên liệu, tần số chuyển đổi (TOF) của phản ứng giảm oxy (ORR) có thể được xác định, hướng dẫn thiết kế chất xúc tác hoạt động cao.
Tối ưu hóa chọn lọc
Xác định các đường phản ứng phụ (ví dụ: quá trình oxy hóa NH ₃ để tạo ra N ₃ O), định lượng năng suất sản phẩm mục tiêu. Ví dụ, trong khử điện CO ₂, hiệu suất Faraday của sản phẩm C ₂+được yêu cầu ≥80%, giảm sản xuất sản phẩm phụ.
Dự đoán ổn định và tuổi thọ
Hoạt động liên tục ≥500 giờ để kiểm tra tốc độ suy giảm hoạt động (chẳng hạn như yêu cầu chất xúc tác pin nhiên liệu 100h suy giảm<5%), tuổi thọ công nghiệp dự kiến.
Mô phỏng hiệu quả hoạt động lâu dài bằng cách tăng tốc kiểm tra lão hóa (chẳng hạn như nhiệt độ cao 800 ℃, môi trường độ ẩm cao) và giảm rủi ro khuếch đại công nghiệp.
II. Mô phỏng điều kiện làm việc: bắc cầu giữa phòng thí nghiệm và công nghiệp
Xây dựng môi trường phức tạp
Mô phỏng các biến động hoạt động công nghiệp (chẳng hạn như chuyển tiếp tỷ lệ nhiên liệu không khí) để đánh giá khả năng chống nhiễu của chất xúc tác. Ví dụ, chất xúc tác ba tác dụng cần phản ứng với sự thay đổi λ trong vòng 0,1 giây để đảm bảo sự ổn định của quá trình xử lý khí thải ô tô.
Xây dựng môi trường thử nghiệm với các thành phần độc hại như SO₂200ppm, H₂O10% trong hệ thống SCR để xác minh tính chống ngộ độc của chất xúc tác.
Điều chỉnh điều kiện khắc nghiệt
Hỗ trợ kiểm tra điều kiện cấp công nghiệp như nhiệt độ cao (400-600 ℃), áp suất cao (5MPa), đảm bảo tính nhất quán hiệu suất của chất xúc tác trong điều kiện làm việc thực tế.
Ví dụ, trong quá trình sản xuất khí than, đánh giá hiệu quả xúc tác của chất xúc tác đối với khí hóa than, chuyển đổi khí tổng hợp, thúc đẩy sự phát triển xanh của ngành công nghiệp hóa chất than.
Phân tích cơ chế bất hoạt
Phát hiện lượng carbon tích tụ thông qua TPO (quá trình oxy hóa nóng lên theo chương trình), TPD (quá trình khử phụ nóng lên theo chương trình) phân tích sự mất mát vị trí axit và xác định nguồn gốc của sự bất hoạt.
Các phương tiện mô tả liên kết (ví dụ: NH₃-TPD đo cường độ axit+thử nghiệm phản ứng), thiết lập một mô hình định lượng của số lượng vị trí hoạt động với TOF, cung cấp cơ sở cho tái tạo chất xúc tác.
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Kiểm tra song song đa kênh
Các hệ thống song song 16 kênh như MicroactivityEffi kiểm tra 50 nhóm công thức mỗi ngày, tăng hiệu quả gấp 15 lần so với các kênh đơn truyền thống và rút ngắn đáng kể chu kỳ nghiên cứu và phát triển.
Ví dụ, trong quá trình lọc dầu, các chất xúc tác cho các phản ứng như nứt hydro, tinh chế hydro được sàng lọc đồng thời để tối ưu hóa hiệu quả lọc dầu.
Tối ưu hóa ảo do AI điều khiển
Sử dụng dữ liệu đánh giá để đào tạo các mô hình AI (chẳng hạn như mạng thần kinh dự đoán hoạt động hydrodesulfurization của chất xúc tác CoMo), tối ưu hóa công thức ảo và giảm số lượng thí nghiệm.
Ví dụ, hướng dẫn thiết kế chất xúc tác mới bằng cách phân tích mối quan hệ giữa cấu trúc chất xúc tác và hiệu suất thông qua học máy.
Thông số kỹ thuật Khám phá
Khám phá các thông số phản ứng tối ưu (như nhiệt độ, áp suất, tỷ lệ nguyên liệu thô) để cung cấp hỗ trợ dữ liệu cho khuếch đại công nghiệp.
Ví dụ, trong phản ứng amoniac tổng hợp, một thiết bị đánh giá được sử dụng để xác định khoảng nhiệt độ (400-500 ° C) và áp suất (20-30 MPa) nơi hoạt động của chất xúc tác cao nhất.
Thông minh hóa và tự động hóa: Cải thiện hiệu quả và độ tin cậy của thử nghiệm
Kiểm soát tự động hóa toàn bộ quá trình
Điều khiển hệ thống Tất cả thông qua điều khiển tự động hóa phần mềm PLC, theo dõi quá trình phản ứng trong thời gian thực, xử lý dữ liệu tự động và cung cấp một bộ đầy đủ các chương trình thử nghiệm.
Ví dụ, loạt thiết bị đánh giá chất xúc tác EMC của ESEC tự động hóa toàn bộ quá trình từ lấy mẫu, thiết lập điều kiện phản ứng đến thu thập và xử lý dữ liệu, giảm lỗi của con người.
Giám sát và phản hồi chính xác cao
Nó được trang bị hệ thống điều khiển thông minh tiên tiến, theo dõi nhiệt độ, áp suất và các thông số quan trọng khác trong thời gian thực, độ chính xác điều khiển đạt ± 0,1 ℃, đảm bảo sự ổn định của điều kiện thí nghiệm.
Ví dụ, thông qua công nghệ phù hợp phi tuyến tính để đạt được vị trí chính xác áp suất đặt trước, nâng cao độ chính xác của dữ liệu thí nghiệm.
Thiết kế an toàn và thân thiện với môi trường
Được trang bị nhiều biện pháp an toàn như hệ thống bảo vệ mất điện quá nhiệt, báo động giảm áp quá áp và cài đặt đỗ xe khẩn cấp để đảm bảo an toàn cho thí nghiệm.
Ví dụ, cảm biến mức dung sai của bộ tách khí lỏng có thể phát hiện khối lượng chất lỏng với độ chính xác ± 0,1mL, ngăn chặn sự tràn chất lỏng gây ô nhiễm môi trường.