催化剂评价装置用于测试催化剂性能（如活性、选择性、稳定性等）的核心设备，其组成通常根据反应类型（气固相、气液相、液固相等）、操作条件（温度、压力、流速等）和研究目标灵活配置。

一、核心反应系统

1、反应器

固定床反应器：适用于气固相催化反应，可精确控制温度、压力、空速，常用于工业催化剂筛选。

流化床反应器：适合高传质效率需求的反应（如费托合成），催化剂颗粒与气体充分接触。

微反应器：用于高通量催化剂评价，适合实验室快速筛选或纳米催化研究。

浆态床反应器：用于液固相反应（如加氢反应），催化剂悬浮于液体中。

2、进料系统

质量流量控制器（MFC）：精确控制气体（如H₂、CO、O₂）流速。

液体进样泵：高压液相反应中输送液体反应物（如HPLC泵）。

混合预热系统：确保反应物在进入反应器前充分混合并预热至设定温度。

3、温度与压力控制

管式炉/电加热炉：提供高温环境（最高可达1200℃）。

PID温控模块：调控反应温度（±1℃精度）。

背压阀与压力传感器：维持系统压力（常压至10 MPa以上）。

二、 分析与检测系统

1、 在线气体分析仪

气相色谱仪（GC）：分析反应产物组成（如CO₂、CH₄、烯烃等）。

质谱仪（MS）：实时监测微量气体成分（灵敏度高）。

红外光谱仪（FTIR）：检测反应中间体或吸附态物种。

2、 原位表征设备

原位X射线衍射（in-situ XRD）：实时观测催化剂晶体结构变化。

程序升温分析（TPD/TPR/TPO）：评估催化剂吸附/脱附性能（如H₂-TPR、NH₃-TPD）。

电子显微镜（SEM/TEM）：反应前后催化剂形貌分析。

3、 辅助检测装备

热导检测器（TCD）：测量气体热导率变化，用于简单组分定量。

质谱联用系统（GC-MS）：复杂产物定性定量分析。

三、 辅助与安全设备

1、 尾气处理系统

冷凝器：分离液体产物与未反应气体。

燃烧炉/吸附塔：处理有毒尾气（如CO、H₂S）。

2、 数据采集与控制软件

LabVIEW/PLC系统：自动化控制反应参数（温度、压力、流量）。

数据库管理：存储实验数据并生成活性-时间曲线、选择性图表等。

3、 安全防护装置

防爆阀与压力泄放装置：超压保护。

气体泄漏报警器：监测H₂、CO等易燃易爆气体。

四、 特殊场景设备

1.      高通量评价系统

并行多通道反应器，可同时测试数十种催化剂，大幅提升筛选效率。

2、光/电催化反应器

集成光源（如LED、氙灯）或电化学工作站，用于光催化、电催化研究。

3超临界反应装置

支持超临界流体（如超临界CO₂）环境下的催化剂评价。