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創(chuàng)見|實干|卓越
與光同程,做民族儀器企業(yè)

計算公式Formula

2023-05-26400

氣體流量,,你設置對了嗎,?

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在環(huán)境治理研究中,會有需要氣體以流動形式參與反應,,主要包括光熱催化CO2加氫反應,、光熱催化甲烷重整反應和光催化氣體污染物降解反應等。

在流動相反應過程中,,由于反應氣體始終處于流動狀態(tài),,因此,實驗反應過程中需要精準調節(jié)氣體流量穩(wěn)定參與反應,。

目前,,泊菲萊科技在售產品中,涉及氣體參與的流動相反應裝置的主要產品有以下三種: 

1. PLR-PTSR Ⅱ光熱催化反應儀,,主要適用于流動相氣固光熱催化反應,,如光熱催化CO2加氫、光熱催化甲烷重整和光熱催化CO2還原反應,; 

2. PLR-GSPR常壓氣固相光催化反應系統(tǒng),,主要適用于流動相氣體污染降解反應,,如光催化NOx的降解、光催化VOCs的降解反應,; 

3. PLD-DGCS05多組分動態(tài)配氣儀,主要適用于多種氣體的混合和氣體流量的精準控制,。

圖1. 流動相光催化反應裝置.jpg

圖1. 流動相光催化反應裝置

PLR-PTSR Ⅱ光熱催化反應儀,、PLR-GSPR常壓氣固相光催化反應系統(tǒng)PLD-DGCS05多組分動態(tài)配氣儀的流量控制單元均采用質量流量控制器。 

質量流量控制器(Mass Flow Controller,,MFC)是一種能夠精確測量并控制氣體流量的裝置,,不僅具有質量流量計的測量流量功能,更重要的是,,可以根據需要通過流量設定來自動控制氣體流量,,測量值不需要溫度壓力補償。 

質量流量控制器的流量單位一般以sccm(Standard Cubic Centimeter Per Minute)和slm(Standard Liter per Minute)來表示,,即每分鐘標準毫升或每分鐘標準升,。 

在不同的使用條件下,指示的流量均為0℃,、101.325 kPa下的流量,。 

質量流量控制器出廠前會進行標定,一般以N2作為標定氣體,。然而,,在實驗過程中,原料氣體可能是其他氣體,,此時,,設定流量與真實流量之間會存在偏差,影響實驗結果,。 

例如實驗原料氣體為CO2,,質量流量控制器標定氣體為N2,實驗所需流量為100 sccm,,若此時設定流量仍舊選擇100 sccm,,其真實CO2流量則為73.7 sccm,小于實驗所需流量,。

可通過公式(1)進行設定流量與真實流量的轉換:

氣體流量,,你設置對了嗎?.jpg

常見氣體校正系數見表1

流動相反應實驗中,氣體流量的控制表格.jpg

實驗前,,務必查看質量流量計的標定氣體類型,,查閱表1,將實驗所用流量代入公式(1),,計算出設定流量,。 

在實驗過程中,原料氣體為純氣則可使用公式(1)計算,,如原料氣體為混合氣體,,則需先借助公式(2)計算出混合氣體的校正系數,再代入公式(1)進行計算,。

氣體流量,,你設置對了嗎?.jpg

其中C1、C2,、C3指混合氣體中氣體體積百分含量,。 

例如:混合氣體為20% H2和80% CO2,質量流量控制器標定氣體為Ar,,實驗所需流量200 sccm,,實驗設定流量計算如下:

氣體流量,你設置對了嗎,?.jpg

設定流量為361.2 sccm,。

 注:串聯(lián)催化反應講解部分是筆者根據參考文獻進行翻譯和匯總,,筆者水平有限,如有錯誤,,請大家指正,!