Caracterización de catalizadores ICCS

Caracterización integral de catalizadores

El sistema de caracterización de catalizadores in situ (ICCS) de Micromeritics es una herramienta avanzada de caracterización de catalizadores que le permite al usuario analizar el efecto de una reacción en parámetros críticos, como la cantidad de sitios activos, en condiciones representativas del proceso controladas de manera precisa.

Al ser un accesorio independiente diseñado para complementar los sistemas de reactores dinámicos de laboratorio, como MicroActivitySystems, el ICCS incluye dos nuevas capacidades: Análisis a temperatura programada (TPx) y quimisorción pulsada.

Estas técnicas conocidas y de eficacia probada ahora pueden realizarse en un catalizador nuevo y repetirse en un catalizador utilizado sin eliminar el material del reactor. Esto permite lograr una comparación detallada del catalizador, en especial, de la cantidad de sitios activos, antes y después del uso. Los usuarios se benefician al obtener análisis a temperatura programada y datos de quimisorción pulsada por la misma alícuota de muestra usada para los estudios de reacción. Realizar estos análisis in situ elimina prácticamente la posibilidad de contaminación por gases atmosféricos y humedad, que puede afectar el catalizador activo y comprometer la integridad de los datos.

 

ICCS incorpora lo siguiente:

• Detector de conductividad térmica (TCD) de alta precisión y sensibilidad para monitorear los cambios en la concentración de gases que fluyen hacia el reactor y desde él.
• Dispositivo interno de absorción en frío con sistema Peltier para controlar la temperatura de manera precisa en el rango de -20 °C a 65 ^oC a efectos de eliminar los fluidos condensables (p. ej., el agua que se genera durante la reducción de óxidos).
• Dos reguladores de caudal-masa para lograr el control preciso de los gases (el control de la presión se efectúa mediante el sistema de reactor).
• Sistema interactivo de control e informe con interfaz de usuario gráfica, versátil e intuitiva para el análisis de resultados, diseño experimental y secuenciación ágil de los comandos.

Para permitir lo siguiente:

• La caracterización segura, eficaz e integral de las muestras en condiciones representativas del proceso, hasta una presión máxima de 20 bar.
• La aplicación de una amplia variedad de pruebas, incluidas la quimisorción pulsada, la reducción a temperatura programada (TPR), la desorción a temperatura programada (TPD), la oxidación a temperatura programada (TPO) y la fisisorción (opcional).
• Caracterizaciones múltiples de la misma muestra de catalizador tras la reacción o la regeneración para investigar los mecanismos de reacción, desactivación y regeneración.

Especificaciones

Eléctricas

Voltaje	240 VCA 10 A, fase única
Frecuencia	50-60 Hz
Alimentación	10 A, fase única

 

Módulo de control: Requisitos mínimos

Procesador	Intel Core I3 o equivalente
Sistemas operativos	Windows 7/8/10 (32/64 bits)
RAM	4 GB
Disco duro	500 GB

 

Sistema de temperatura

Caja de válvula	Hasta 180 °C
Tubería de calor	Hasta 180 °C
Dispositivo de absorción en frío	Mediante el sistema Peltier, de -15 °C a 70 °C

 

Sistema de presión

Presión operativa

Hasta 20 bar(g) como máximo

 

Opciones

Volumen de bucle

0,5 cc y 1,0 cc

 

Caudal de gas

Cantidad de reguladores de caudal-masa	2
Máx. Presión de entrada necesaria	30 bar
Rango de caudal	MFC1 Rango 1: 0-800 mlN/min Rango 2: 800-3000 mlN/minMFC2 Rango: 0-150 mlN/min

 

Suministro de gas

Requisitos

Presión de 30 bar y conexiones de purga de aire con conexión de 1/8’’ No se incluyen los conectores a los cilindros. Los debe proporcionar el cliente

 

Físicas

Altura	445 mm (17,52 in)
Ancho	545 mm (21,46 in)
Longitud	500 mm (19,69 in) (sin ordenador)
Peso	40 kg (88,2 lb)

 

Ambiente

Temperatura	10 °C-35 °C operativa
Humedad	10 %-60 % sin condensación
Recomendación	Evitar la luz solar directa y las fuentes de calor y frío directas

Principio de funcionamiento

El funcionamiento usual del ICCS comienza con la carga del catalizador al sistema de reactor. En ese momento, el catalizador puede caracterizarse mediante métodos a temperatura programada. En general, la reducción a temperatura programada (TPR) se utiliza para los catalizadores de soporte metálico, mientras que es posible que la desorción a temperatura programada (TPD) sea la mejor elección para los catalizadores ácidos o básicos. La quimisorción pulsada suele realizarse después de los TPx para determinar la cantidad de sitios activos. La utilización de TPx y titulación pulsada proporciona una descripción del catalizador nuevo (sin uso) en condiciones representativas (en especial, a presión elevada).

Después de realizar esta caracterización inicial, el usuario puede continuar con estudios de reacción sobre exactamente la misma prueba sin agregar otros catalizadores y sin transportar el catalizador a un dispositivo diferente.

Tras la desactivación o simplemente después de un periodo prolongado de evaluación, el catalizador utilizado puede analizarse de la misma manera que el material nuevo mediante el empleo de TPx y quimisorción pulsada en condiciones idénticas. Esta estrategia es un método para comparar las características clave del catalizador, como la cantidad de sitios activos antes y después del uso sin quitar el catalizador del reactor.