Horno de tubo
Horno vertical de lecho fluidizado fijo de tres zonas de 1200°C para reformado de metano y reacciones Fischer-Tropsch
Número de artículo: TU-C15
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Descripción general del producto
Este sistema térmico vertical de alto rendimiento está diseñado específicamente para investigación catalítica avanzada en ciencia de materiales y I+D industrial. Al integrar una configuración de calentamiento de tres zonas con una unidad de precalentamiento de gas de alta eficiencia, el equipo proporciona un entorno optimizado para reacciones gas-sólido complejas. Esta unidad destaca por facilitar gradientes térmicos precisos y fluidización estable, que son fundamentales para el desarrollo y evaluación de catalizadores modernos. Es una pieza fundamental para laboratorios especializados en energía sostenible, captura de carbono y producción de combustibles sintéticos.
Centrado principalmente en el reformado de metano y la síntesis Fischer-Tropsch, este sistema ofrece la versatilidad necesaria para configuraciones de reactores de lecho fijo y de lecho fluidizado. El equipo es esencial para industrias que buscan refinar procesos de producción de hidrógeno o sintetizar hidrocarburos de alto valor. Ya sea que se utilice para la optimización de gas de síntesis o para el tamizaje catalítico a gran escala, el sistema proporciona una atmósfera y un entorno de presión controlados que imitan las condiciones de procesos industriales, manteniendo la precisión de la instrumentación a escala de laboratorio.
Diseñado para garantizar fiabilidad y rendimiento sostenido, el sistema cuenta con una estructura robusta de puerta vertical dividida y protocolos de seguridad avanzados. Su construcción técnica garantiza un funcionamiento consistente bajo ciclos exigentes de alta temperatura y alta presión. Fabricado con componentes de grado industrial, esta unidad brinda a los investigadores la confianza para realizar experimentos de larga duración sin supervisión, asegurando que la recolección de datos de misión crítica nunca se vea comprometida por inestabilidad del hardware o fluctuaciones térmicas.
Características principales
- Control de temperatura independiente de tres zonas: El sistema cuenta con una longitud total de calentamiento de 900 mm dividida en tres zonas de 300 mm, cada una gobernada por su propio controlador digital para permitir perfiles isotérmicos precisos o gradientes térmicos específicos necesarios para reacciones catalíticas por etapas.
- Unidad integrada de precalentamiento de gas: Para evitar golpes térmicos y garantizar la estabilidad de la reacción, el equipo incluye un horno de precalentamiento dedicado de 2,4 KW que calienta los gases de proceso hasta 700°C a través de un tubo de calentamiento en espiral de acero inoxidable 316L antes de que ingresen a la cámara de reacción principal.
- Compatibilidad versátil con doble tubo: El sistema se suministra con tubos de procesamiento de cuarzo de alta pureza y de superaleación a base de níquel, lo que permite a los investigadores elegir entre transparencia óptica para monitoreo visual y metal de alta resistencia para aplicaciones de alta presión.
- Ingeniería avanzada de fluidización: Los componentes internos, como fritas especializadas y placas de distribución de aire, están diseñados para convección forzada, lo que garantiza que los catalizadores permanezcan suspendidos en la zona de calentamiento central para un contacto máximo con los gases reactivos.
- Capacidad de alta presión: Utilizando el tubo de superaleación a base de níquel, el equipo puede gestionar de forma segura presiones de hasta 2,5 MPa, apoyado por un transmisor de presión integrado y una válvula de alivio de seguridad automática que se activa si los parámetros superan los límites operativos seguros.
- Arquitectura de puerta vertical dividida: El cuerpo del horno utiliza un diseño vertical dividido que permite la instalación rápida y segura de tubos de procesamiento y conjuntos de reactores internos, minimizando los tiempos de inactividad entre series de experimentos.
- Automatización PID de precisión: El sistema de control admite 50 segmentos programables, lo que permite rampas, permanencias y ciclos de enfriamiento complejos con una precisión de temperatura de ±1°C, garantizando una alta repetibilidad en diferentes lotes de investigación.
- Sistemas de protección centrados en la seguridad: La protección integrada contra sobrecalentamiento y la detección de termopares rotos proporcionan un entorno a prueba de fallos, mientras que las alarmas de sobretemperatura permiten que la unidad funcione de forma segura en operación continua sin supervisión constante del operador.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Ventaja clave |
|---|---|---|
| Reformado de metano con vapor | Conversión térmica de metano y vapor en hidrógeno y gas de síntesis sobre catalizadores activos. | Alta eficiencia de conversión y control preciso de la relación de gas de síntesis. |
| Síntesis Fischer-Tropsch | Conversión de gas de síntesis en hidrocarburos líquidos o ceras de parafina utilizando lechos de catalizador fluidizado. | Grado de producto optimizado y distribución de longitudes de cadena de hidrocarburos. |
| Caracterización de catalizadores | Prueba de la estabilidad mecánica y actividad química de partículas de catalizador bajo fluidización. | Simulación realista de la dinámica y el desgaste de reactores industriales. |
| Síntesis de nanotubos de carbono | Utilización de la configuración de lecho fijo para la descomposición de metano para producir CNT. | Recolección in situ de nanotubos de alta pureza con tasas de conversión >90%. |
| Producción de gas de síntesis | Investigación de procesos de reformado de CO2 y reformado seco para almacenamiento de energía renovable. | Rendimiento fiable en entornos de gases corrosivos y altas temperaturas. |
| Mejora de hidrocarburos | Procesamiento en fase vapor de fracciones de petróleo pesado o gases de biomasa a través de lechos de catalizador. | Control preciso del tiempo de residencia y de las rutas de reacción dependientes de la temperatura. |
| Investigación de lechos fluidizados | Estudios fundamentales sobre la interacción gas-sólido y los coeficientes de transferencia de calor en medios suspendidos. | Distribución uniforme de la temperatura en todo el volumen del lecho catalítico. |
Especificaciones técnicas
Sistema del horno de calentamiento principal
| Parámetro | Especificaciones para TU-C15 |
|---|---|
| Identificador de modelo | TU-C15 |
| Voltaje de entrada | 308V CA, 50/60Hz, Trifásico |
| Potencia total | 10 KW |
| Temperatura máxima de trabajo | 1200 °C (< 30 minutos) |
| Temperatura de trabajo continuo | 1100 °C |
| Velocidad de calentamiento | Recomendado ≤ 10 ºC/min |
| Configuración de zonas de calentamiento | 3 Zonas independientes (300 mm + 300 mm + 300 mm) |
| Longitud total de calentamiento | 900 mm |
| Estructura del cuerpo del horno | Diseño de puerta vertical dividida |
Unidad de precalentamiento de gas
| Parámetro | Especificaciones |
|---|---|
| Potencia | 2.4 KW |
| Voltaje | 208-240V CA, 50Hz |
| Temperatura máxima | 700°C |
| Material del tubo de calentamiento | Acero inoxidable 316L (Forma espiral) |
| Dimensiones del tubo de calentamiento | Ø 25 x 700 mm |
| Presión máxima de precalentamiento | ≤ 2.5 MPa a 700°C |
Tubos de procesamiento y entorno de reacción
| Material del tubo | Dimensiones (D.E. x D.I. x L) | Herramienta interna | Clasificaciones de presión |
|---|---|---|---|
| Tubo de cuarzo | Ø 60 x Ø 52 x 1400 mm | Fritas con diseño de convección forzada | < 0.02 MPa (Límite de seguridad de baja presión) |
| Superaleación a base de níquel | Ø 60 x Ø 50 x 1400 mm | Placa de distribución de aire de malla 50 | ≤ 2.5 MPa (@ 800ºC); ≤ 2 MPa (@ 900ºC); ≤ 1 MPa (@ 1100ºC) |
Control y cumplimiento
| Característica | Detalles |
|---|---|
| Tipo de controlador | Tres controladores de temperatura digitales PID con autoajuste |
| Precisión | +/- 1 ºC (Eurotherm 3000 opcional para +/- 0.1ºC) |
| Programas | 50 segmentos por controlador para perfiles térmicos complejos |
| Registro de datos | Software opcional basado en Labview (MTS01) para integración con portátiles |
| Certificación | Certificación CE (NRTL o CSA disponibles bajo solicitud) |
| Conexión de vacío | Puerto KF25 en brida inferior |
¿Por qué elegirnos?
- Uniformidad térmica superior: La arquitectura de calentamiento de tres zonas permite a los usuarios eliminar puntos fríos o crear deliberadamente etapas térmicas, garantizando que el gas de proceso experimente la temperatura exacta requerida para una conversión de alto rendimiento durante el reformado de metano.
- Flexibilidad operativa extrema: Al proporcionar reactores de cuarzo y de superaleación, este sistema se adapta a las necesidades de su investigación, desde la validación visual a baja presión hasta pruebas catalíticas agresivas de alta presión a temperaturas de hasta 1200°C.
- Seguridad y detección integradas: A diferencia de los hornos de tubo estándar, este reactor está equipado con transmisores de presión preinstalados, medidores mecánicos y válvulas de alivio de seguridad, que ofrecen una solución lista para usar para experimentos presurizados gas-sólido.
- Ingeniería de precisión para catálisis: Las placas de distribución de aire y los diseños de fritas especializados están fabricados para evitar la fuga de partículas y maximizar la exposición al gas, replicando la dinámica de fluidización que se encuentra en reactores a escala industrial.
- Diseño modular y listo para personalización: La unidad de control separada y el diseño de horno con puerta dividida garantizan que el sistema sea fácil de mantener, actualizar e integrar en infraestructuras de suministro de gas de laboratorio existentes.
Para investigadores que exigen los más altos niveles de consistencia y seguridad en el reformado de metano o la producción de combustibles sintéticos, este equipo representa una inversión premium en excelencia operativa. Contáctenos hoy para una consulta técnica detallada o para solicitar una cotización adaptada a sus requisitos específicos de presión y temperatura.
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