Forno de Tubo
Forno Vertical de Leito Fluidizado Fixo de 1200°C em Três Zonas para Reforma de Metano e Reações de Fischer-Tropsch
Número do item: TU-C15
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Visão Geral do Produto
Este sistema térmico vertical de alto desempenho foi projetado especificamente para pesquisa catalítica avançada em ciência de materiais e P&D industrial. Ao integrar uma configuração de aquecimento de três zonas com uma unidade de pré-aquecimento de gás de alta eficiência, o equipamento fornece um ambiente otimizado para reações gás-sólido complexas. Esta unidade se destaca por facilitar gradientes térmicos precisos e fluidização estável, que são essenciais para o desenvolvimento e avaliação de catalisadores modernos. Ela serve como base para laboratórios focados em energia sustentável, captura de carbono e produção de combustíveis sintéticos.
Focado principalmente na reforma do metano e na síntese de Fischer-Tropsch, este sistema oferece a versatilidade necessária para configurações de reator de leito fixo e leito fluidizado. O equipamento é vital para indústrias que buscam refinar processos de produção de hidrogênio ou sintetizar hidrocarbonetos de alto valor. Seja utilizado para otimização de gás de síntese ou triagem catalítica em larga escala, o sistema fornece uma atmosfera controlada e ambiente de pressão que imita as condições de processos industriais, mantendo a precisão da instrumentação em escala laboratorial.
Projetado para confiabilidade e desempenho sustentado, o sistema apresenta um projeto robusto de porta dividida vertical e protocolos de segurança avançados. A construção técnica garante operação consistente sob ciclos exigentes de alta temperatura e alta pressão. Construído com componentes de qualidade industrial, esta unidade oferece aos pesquisadores a confiança para realizar experimentos não assistidos de longa duração, garantindo que a coleta de dados crítica nunca seja comprometida por instabilidade de hardware ou flutuações térmicas.
Características Principais
- Controle de Temperatura Independente em Três Zonas: O sistema conta com um comprimento total de aquecimento de 900 mm dividido em três zonas de 300 mm, cada uma governada por seu próprio controlador digital para permitir perfis isotérmicos precisos ou gradientes térmicos específicos necessários para reações catalíticas em etapas.
- Unidade Integrada de Pré-aquecimento de Gás: Para evitar choque térmico e garantir estabilidade da reação, o equipamento inclui um forno de pré-aquecimento dedicado de 2,4 KW que aquece os gases de processo até 700°C através de um tubo de aquecimento espiral de aço inoxidável 316L antes que eles entrem na câmara de reação principal.
- Compatibilidade Versátil com Dois Tubos: O sistema é fornecido com tubos de processamento de quartzo de alta pureza e superliga à base de níquel, permitindo que os pesquisadores escolham entre clareza óptica para monitoramento visual e metal de alta resistência para aplicações de alta pressão.
- Engenharia Avançada de Fluidização: Componentes internos como fritos especializados e placas de distribuição de ar são projetados para convecção forçada, garantindo que os catalisadores permaneçam suspensos na zona de aquecimento central para máximo contato com os gases reagentes.
- Capacidade de Alta Pressão: Utilizando o tubo de superliga à base de níquel, o equipamento pode gerenciar com segurança pressões de até 2,5 MPa, suportado por um transmissor de pressão embutido e uma válvula de alívio de segurança automática que é ativada se os parâmetros excederem os limites operacionais seguros.
- Arquitetura de Porta Dividida Vertical: O corpo do forno utiliza um projeto de divisão vertical que permite a instalação rápida e segura de tubos de processamento e conjuntos de reatores internos, minimizando o tempo de inatividade entre execuções experimentais.
- Automação PID de Precisão: O sistema de controle suporta 50 segmentos programáveis, permitindo rampas, patamares e ciclos de resfriamento complexos com uma precisão de temperatura de ±1°C, garantindo alta repetibilidade em diferentes lotes de pesquisa.
- Sistemas de Proteção com Foco na Segurança: Proteção integrada contra superaquecimento e detecção de termopar quebrado fornecem um ambiente à prova de falhas, enquanto alarmes de temperatura excessiva permitem que a unidade funcione com segurança em operação contínua sem supervisão constante do operador.
Aplicações
| Aplicação | Descrição | Benefício Principal |
|---|---|---|
| Reforma a Vapor do Metano | Conversão térmica de metano e vapor em hidrogênio e gás de síntese sobre catalisadores ativos. | Alta eficiência de conversão e controle preciso da razão do gás de síntese. |
| Síntese de Fischer-Tropsch | Conversão de gás de síntese em hidrocarbonetos líquidos ou ceras de parafina usando leitos de catalisador fluidizados. | Grau de produto otimizado e distribuição do comprimento da cadeia de hidrocarbonetos. |
| Caracterização de Catalisadores | Teste da estabilidade mecânica e atividade química de partículas de catalisador sob fluidização. | Simulação realista da dinâmica e desgaste de reatores industriais. |
| Síntese de Nanotubos de Carbono | Utilização da configuração de leito fixo para a decomposição do metano para produzir NTC. | Coleta in-situ de nanotubos de alta pureza com taxas de conversão >90%. |
| Produção de Gás de Síntese | Investigação de processos de reforma com CO2 e reforma seca para armazenamento de energia renovável. | Desempenho confiável sob ambientes de gás corrosivo e altas temperaturas. |
| Upgrade de Hidrocarbonetos | Processamento em fase vapor de frações de óleo pesado ou gases de biomassa através de leitos de catalisador. | Controle preciso do tempo de residência e caminhos de reação dependentes da temperatura. |
| Pesquisa em Leito Fluidizado | Estudos fundamentais sobre interação gás-sólido e coeficientes de transferência de calor em meios suspensos. | Distribuição uniforme de temperatura em todo o volume do leito catalítico. |
Especificações Técnicas
Sistema do Forno de Aquecimento Principal
| Parâmetro | Especificações para TU-C15 |
|---|---|
| Identificador de Modelo | TU-C15 |
| Tensão de Entrada | 308V AC, 50/60Hz, Trifásico |
| Potência Total | 10 KW |
| Temperatura Máxima de Trabalho | 1200 °C (< 30 minutos) |
| Temperatura de Trabalho Contínua | 1100 °C |
| Taxa de Aquecimento | Recomendado ≤ 10 ºC/min |
| Configuração da Zona de Aquecimento | 3 Zonas Independentes (300 mm + 300 mm + 300 mm) |
| Comprimento Total de Aquecimento | 900 mm |
| Estrutura do Corpo do Forno | Projeto de porta dividida vertical |
Unidade de Pré-aquecimento de Gás
| Parâmetro | Especificações |
|---|---|
| Potência | 2,4 KW |
| Tensão | 208-240V AC, 50Hz |
| Temperatura Máxima | 700°C |
| Material do Tubo de Aquecimento | Aço Inoxidável 316L (Forma espiral) |
| Dimensões do Tubo de Aquecimento | Ø 25 x 700 mm |
| Pressão Máxima de Pré-aquecimento | ≤ 2,5 MPa a 700°C |
Tubos de Processamento e Ambiente de Reação
| Material do Tubo | Dimensões (D.E. x D.I. x C) | Hardware Interno | Classificações de Pressão |
|---|---|---|---|
| Tubo de Quartzo | Ø 60 x Ø 52 x 1400 mm | Fritos com projeto de convecção forçada | < 0,02 MPa (Limite de segurança de baixa pressão) |
| Superliga à Base de Níquel | Ø 60 x Ø 50 x 1400 mm | Placa de distribuição de ar de 50 malhas | ≤ 2,5 MPa (@ 800ºC); ≤ 2 MPa (@ 900ºC); ≤ 1 MPa (@ 1100ºC) |
Controle e Conformidade
| Característica | Detalhes |
|---|---|
| Tipo de Controlador | Três controladores digitais de temperatura PID com auto-sintonia |
| Precisão | +/- 1 ºC (Eurotherm 3000 opcional para +/- 0,1ºC) |
| Programas | 50 segmentos por controlador para perfis térmicos complexos |
| Registro de Dados | Software opcional baseado em Labview (MTS01) para integração com laptop |
| Certificação | Certificado CE (NRTL ou CSA disponíveis mediante solicitação) |
| Conexão de Vácuo | Porta KF25 no flange inferior |
Por Que Escolher a Nossa Empresa
- Uniformidade Térmica Superior: A arquitetura de aquecimento de três zonas permite que os usuários eliminem pontos frios ou criem deliberadamente estágios térmicos, garantindo que o gás de processo experimente a temperatura exata necessária para conversão de alto rendimento durante a reforma do metano.
- Flexibilidade Operacional Extrema: Ao fornecer reatores de quartzo e superliga, este sistema se adapta às suas necessidades de pesquisa — desde validação visual de baixa pressão até testes catalíticos agressivos de alta pressão em temperaturas de até 1200°C.
- Segurança e Detecção Integradas: Ao contrário dos fornos tubulares padrão, este reator é equipado com transmissores de pressão pré-instalados, manômetros mecânicos e válvulas de alívio de segurança, oferecendo uma solução pronta para uso para experimentos pressurizados gás-sólido.
- Engenharia de Precisão para Catálise: As placas de distribuição de ar e projetos de fritos especializados são construídos para evitar a fuga de partículas e maximizar a exposição ao gás, replicando a dinâmica de fluidização encontrada em reatores de escala industrial.
- Projeto Modular e Pronto para Personalização: A unidade de controle separada e o projeto do forno com porta dividida garantem que o sistema seja fácil de manter, atualizar e integrar às infraestruturas de fornecimento de gás laboratoriais existentes.
Para pesquisadores que exigem os mais altos níveis de consistência e segurança na reforma do metano ou produção de combustível sintético, este equipamento representa um investimento premium em excelência operacional. Entre em contato conosco hoje para uma consulta técnica detalhada ou solicitar um orçamento adaptado aos seus requisitos específicos de pressão e temperatura.
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