Mikä on avaruuden nopeus?

Kemiantekniikassa ja reaktoritekniikassa avaruuden nopeus viittaa reagoivien aineiden tulovirtausnopeuden jakautumiseen reaktorin tilavuudella. Sitä pidetään yleisesti reaktorin tila -ajan vastavuoroisena. Teollisuudessa se voidaan määritellä tarkemmin reagoivien aineiden faasin perusteella tietyissä olosuhteissa. Tätä mittausta varten on olemassa erityisiä arvoja nesteille ja kaasuille sekä järjestelmille, jotka käyttävät kiinteitä katalyyttejä.

Määritelmän mukaan avaruuden nopeus voidaan ilmaista matemaattisesti muodossa SV ≡ υ0 / V. Tämä lauseke on käänteinen reaktorin tila -ajan määritelmän τ suhteen. Avaruusaika mitataan kuitenkin reaktorin sisäänkäynnin olosuhteissa ja tilan nopeus mitataan usein vakio -olosuhteiden joukolla, joten ilmoitettu nopeus voi olla erilainen kuin mitatun avaruusajan vastavuoroisuus.

Nestetunnitunnin nopeus (LHSV) on menetelmä reagoivan nesteen virtausnopeuden suhteuttamiseksi reaktorin tilavuuteen vakiolämpötilassa. Yleensä tämä lämpötila vaihtelee välillä 60 ° C – 75 ° Fahrenheit (15.6 ° C – 23.9 ° C). Tilavuusvirtausta pidetään näissä olosuhteissa nesteenä, vaikka todellinen materiaali voi olla kaasu normaaleissa käyttöolosuhteissa.

Kaasun tunnitilavuusnopeus (GHSV) on samanlainen menetelmä reagoivan kaasun virtausnopeuden suhteuttamiseksi reaktorin tilavuuteen. GHSV mitataan yleensä vakiolämpötilassa ja -paineessa. Eri toimialoilla voi olla omat määritelmänsä vakiolämpötilalle ja -paineelle, ja nämä olosuhteet voivat olla lähempänä ympäristöolosuhteita kuin kansainvälisen puhtaan ja sovelletun kemian liiton arvot 32 ° C (0 ° F) ja 1 bar (100 kPa). Insinöörin on aina tärkeää tarkistaa laskentaperusta.

Paino tunti -avaruuden nopeus (WHSV) eroaa LHSV: stä ja GHSV: stä, koska tilavuutta ei käytetä. Massa, ei tilavuus, tarjoaa WHSV: n perustan. Tämä mittaus on jakaja reagoivien aineiden massavirtauksesta jaettuna reaktorin katalyytin massalla.

Laskut ovat yksinkertaisia, kun reaktorin tilavuus on tiedossa ja tulevan reagenssin virtausnopeus tiedetään. Jos esimerkiksi 70 jalkaa 3/tunti reaktanttia pääsee reaktoriin, jonka sisätilavuus on 250 jalkaa3, laskettu avaruuden nopeus on noin 0.28 tuntia-1. Tätä voidaan pitää järjestelmän reaktorimuutosten lukumääränä tunnissa.