催化剂评价装置是用于系统表征催化剂本征性能的专用实验设备，其设计基于催化反应工程学原理，通过精确模拟目标反应的热力学和动力学条件，实现催化剂活性（activity）、**选择性（selectivity）及稳定性（stability）**等关键性能参数的定量测定。

催化剂评价装置的核心在于构建可控的反应微环境，即在设定的温度、压力、空速和反应物组成条件下，使催化剂与反应物生成表面催化过程，并利用在线分析技术实时监测反应物消耗与产物生成动态，进而通过反应动力学分析获取催化剂的性能指标，包括：

反应速率（TOF, Turnover Frequency）

选择性系数：（Selectivity Factor）

失活动力学参数：（Deactivation Kinetics）

其科学意义在于为催化剂的构效关系研究及工艺条件优化提供可重复、高精度的实验数据支撑。

1、 基本原理

催化剂装置通过控制反应条件（温度、压力、流量等）使反应物在催化剂床层发生反应，随后分析产物组成和反应动力学数据，从而量化催化剂的性能指标。

活性：单位时间内反应物的转化率或产物的生成量。

选择性：目标产物在总产物中的占比。

稳定性：催化剂活性随时间的变化（如抗积碳、抗烧结能力）。

2、 核心组成部分

（1）      反应系统

反应器：通常为固定床、流化床或微型反应器，材质需耐高温/腐蚀（如石英、不锈钢）。

加热系统：电加热炉或盐浴炉，精确控制反应温度（±1℃精度）.

压力控制：背压阀或压力传感器维持恒定压力（常压至高压）。

（2）      进料系统

质量流量控制器（MFC）：精确调控反应物气体（如H₂、CO）的流量。

液体进料泵：用于液态反应物的连续输送（如高压液相泵）。

混合器：确保反应物均匀混合后进入反应器。

（3）      产物分析系统

在线色谱（GC/MS）：实时分析气体产物组成（如HPLC用于液体产物）。

质谱仪（MS）：快速检测微量组分或同位素标记实验。

FTIR或拉曼光谱：监测中间产物或表面吸附物种。

（4）      数据采集控制

PLC或计算器系统：自动化控制反应参数，记录温度、压力、流量等数据。

软件分析：通过动力学模型计算转化率、选择性等指标。

3、 典型工作流程

预处理：催化剂在惰性气体或反应气氛中活化（如还原、氧化）。

反应阶段：反应物以设定流量通过催化剂床层，发生催化反应。

产物收集：在线或离线采集产物，避免冷凝或吸附损失。

数据分析：对比反应前后组成，计算性能参数（如转化率= (进料量-未反应量)/进料量 ×100%）。

4、 关键影响因素

空速（GHSV/LHSV）：气体或液体每小时通过催化剂体积的流量，影响接触时间。

床层均匀性：避免热点或沟导致的局部失活。

扩散限制：内/外扩散可能掩盖本征活性，需通过减小颗粒粒径或提高流速消除。

5、 应用场景

研发阶段：筛选催化剂配方、优化制备条件。

工业放大：验证催化剂在模拟工业条件下的性能。

失活研究：通过长时间测试或毒化实验评估寿命。

苏州亿科旗下催化剂评价装置用于新型催化剂脱硝性能检测，各组分气体采用高压钢瓶提供气源，高精度质量流量计控制气体流量，水用注射泵控制流量，模拟烟气组分。烟气预热后 进入反应器，经过催化剂床层，分别测出入口烟气组分含量，尾气净化后排空。

设计压力0.5MPa，反应压力微正压，压力控制平稳且控制精度为±1%F.S。

氨气和二氧化硫管线全程伴热，缠绕伴热带，为了延长阀门部件使用寿命，气体管路均具有氮气吹扫功能。

预热炉为桶式加热炉，炉瓦直径是50mm，单段炉瓦加热，外部有防烫层，设计温度是600℃，控制精度是±1℃；

预热器设计为盘管结构，采用6*1不锈钢管，316L材质，设计压力1MPa，设计温度500℃，控制精度为±1℃；

预热器出口到反应器入口管线全程保温伴热，缠绕伴热带；

反应炉为二种结构形式，其中一种为开式炉管式炉，悬挂在设备本体上，炉膛直径是50mm，三段控温，采用精制电阻丝加热，外部有防烫层，底部加托架，设计温度是600℃，控制精度是±1℃；另一种为落地式管式炉，与设备本体分离放置 ，炉膛直径是50mm，三段控温，采用精制电阻丝加热，外部有防烫层，底部加托架，设计温度是600℃，控制精度是±1℃；

反应器设计压力0.5MPa，设计温度500℃，材质选用316L，反应器管径有2种规格其中一种选择内径40mm，另一种选择内径30mm，设备本体反应器为内径40mm，2种反应器两端都为快开结构，高温氟橡胶密封，便于拆卸。反应器竖直安装，侧进下出，催化剂上端和下端均设有温度检测口。圆柱筒式催化剂切割40mm和30mm原片后放入圆柱筒式样品管顶部，从反应器底部塞进反应器内部。催化剂夹具与快开盲板焊接连接，反应气体通过催化剂流经夹具管离开反应器；

反应器出入口均设有检测口用于烟气组分检测，配高温截止阀，耐温300℃；

装置5路气体进料，分别是氮气、氧气、氨气、一氧化氮和二氧化硫，均采用质量流量计控制和计量流量，流量计配过滤器和防腐单向阀；

装置液体采用注射泵，配特殊注射器，容积30ml；

控制系统是模块和触摸屏联控，通过触摸屏监控软件设定参数，装置流量、温度和压力利用计算机控制盒记录，便于试验数据存储、查询和处理。参数控制（温度）超过高限报警值，发出声光报警提示，加热炉进行安全联锁断电保护；

采用工业高强铝合金材质框架，喷塑面板，装置框架美观大方，布局紧凑，控制柜采用仿威图柜子。