“微型流化床等温微分流（气）固相反应分析仪

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

微型流化床反应分析仪

10日29日获悉，中科院过程工程研究所许光文研究员主持的“微型流化床等温微分流（气）固相反应分析仪研发与应用示范”获得国家重大科学仪器设备开发专项的资助。

国家重大科学仪器设备开发专项（以下简称专项）是中央财政专门设立的专项项目。专项通过资助新原理、新方法和新技术的重大科学仪器设备的开发、重要通用科学仪器设备（核心基础器件）的开发、已有重大科学仪器设备（装置）创新成果的工程化开发或其他重要科学仪器设备的开发等，贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，应用支持重大科学仪器设备的开发，提高我国科学仪器设备的自主创新能力和自我装备水平，支撑科技创新，服务经济建设和社会发展。

“微型流化床反应分析仪”是在2006年度中国科学院仪器装备专项及过程工程研究所仪器研制项目支持下，中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室许光文课题组自行研制的分析仪器。该仪器首次利用微型流化床作为反应器构建了气固反应分析方法与分析仪，实现了反应物快速加热和流化床中气固反应的等温微分化、有效抑制了扩散影响，形成了定点温度下的气固反应动力学参数的等温微分测试方法与仪器，填补了快速升温下等温微分反应测试仪器的空白，致使所求算的气固反应动力学参数更加趋近本征反应特性。该方法与仪器弥补了以程序升温为基础的传统气固反应分析方法与分析仪加热速率低、扩散影响大、难以对热不稳定物质进行定点温度测试等不足，丰富了气固反应分析手段，可广泛应用于化工、冶金、能源、材料、环境、生物等领域。2010年中国科学院组织的成果鉴定意见：该仪器创新性强，属国内外首创，达到国际领先水平。前期研发的与气体分析分离式微型流化床反应分析方法与仪器获得2010年度中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）一等奖、第八届中国国际科学仪器及实验室装备展览会（CISILE2010）自主创新奖金奖、相关基础研究论文在2010 Int. Symposium on Gasification and its Application获得优秀论文奖。

通过本次国家重大科学仪器设备开发专项项目的支持，将进一步研发建立集成气体分析和微型流化床反应系统的一体化等温微分反应分析仪和配套的等温微分反应动力学解析软件（见附图），同时通过与华中科技大学、哈尔滨工业大学、中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所、中国科学院山西煤炭化学研究所、山东百川同创能源有限公司、北京中科洁创能源技术有限公司等单位合作，开发微型流化床等温微分反应分析方法和仪器对气固反应分级与原位解耦、化学气相沉积、催化过程积碳、液体原料裂解、三相浆态等温反应、外场环境气固反应等具有重要科学意义和应用价值的流固相反应的应用方法和技术，形成等温微分微型流化床等温微分反应分析方法与仪器的系列功能化扩展。通过该国家重大科学仪器设备开发专项项目，还将建立该新型仪器的生产加工能力，构建研发成果的产业化基础，并建立多相反应分析测试中心，面向全国提供分析测试服务。在已有应用的基础上，通过国家重大科学仪器设备开发专项项目的系统工作，将在今后3年将形成20套左右等温微分微型流化床反应分析仪的应用推广。