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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » 甲烷的钯膜催化，温度降低
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coer-chen

金虫 (小有名气)

[求助] 甲烷的钯膜催化，温度降低

一个甲烷钯膜催化反应的实验，加热温度有300左右，当通甲烷和空气混合气时，贴在钯膜上的温度探测器竟然检测到温度降低了，而且甲烷浓度比越高，降得越多，纯甲烷的时候，温度下降更厉害。大家有谁知道是什么原因吗？
    而且我做了一个验证试验，就是通氮气和氧气，也发生了这个现象，氧气浓度越大温度下降越多，只是没有甲烷那么厉害。
      本人化学方面的小白，各位高手帮帮忙！！
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coer-chen

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1楼2013-06-24 19:28:23
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luke_zhao

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
cxqtitan: 金币+1, 谢谢分享 2013-06-25 14:21:53
通入混合气体（室温）是不是这样？如果是的话：
钯膜是300度，通入气体（室温），气体在进入高温区域后（有钯膜的区域），吸热，气体温度上升，钯膜的温度就要下降了。
“而且甲烷浓度比越高，降得越多，纯甲烷的时候，温度下降更厉害。” 甲烷更空气相比，同样的流量，吸热更多，所以你的温度下降的更厉害。

量热型质量流量计就是这样，不同的气体有不同的因子。

空气中N2和O2也类似，O2比N2吸热更多。
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Nothing in the world can take the place of the perseverance.
2楼2013-06-25 14:08:30
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coer-chen

金虫 (小有名气)
送红花一朵
感谢你的帮助！
你说的这种情况，应该是一个热传递的情况，“热型质量流量计就是这样，不同的气体有不同的因子”，你指的应该是比热容吧？我也有考虑过这种可能性，不过我查过一些资料，甲烷比热容的确是比氧气和氮气大，但氮气的比热容是比氧气大的，所以如果你所说的“O2比N2吸热更多”，指的是这种情况的话，应该是不对的。
  http://baike.baidu.com/view/97115.htm?fromId=104517，这百度百科里有这几种气体的比热容，而且我实验室里用的质量流量计的说明说上给出的比热系数，也基本是这样。
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3楼2013-06-25 14:30:43
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coer-chen

金虫 (小有名气)
在小木虫的一篇帖子里：http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=477325，5楼那位朋友提到这么一句话“氧气浓度远远高于化学当量比，则氧气跟甲烷竞争吸附的结果使得氧气占据了过多的活性位，影响甲烷吸附并活化，从而影响起燃；而如果甲烷浓度过高，又影响氧的吸附，影响甲烷氧化。”，
   这个温度下降会不会就是活化过程吸收热量导致温度下降的，而且那位朋友那里提到氧气和甲烷有个活化位的竞争，如果甲烷所需的活化能比氧气大的话，那应该就可以解释这个现象。但还有一个问题，那就是活化之后呢？是有其他反应呢，还是直接就从钯膜上脱落呢？ 因为在实验中，甲烷浓度稳定后，温度也会稳定在某点，所以我认为活化过程是一直进行的，要不然温度就会恢复回去。
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4楼2013-06-25 15:14:23
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luke_zhao

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by coer-chen at 2013-06-25 14:30:43
感谢你的帮助！
你说的这种情况，应该是一个热传递的情况，“热型质量流量计就是这样，不同的气体有不同的因子”，你指的应该是比热容吧？我也有考虑过这种可能性，不过我查过一些资料，甲烷比热容的确是比氧气和 ...

我用的是Brooks5850E的质量流量计，Air的因子是1，O2的因子是0.99。对应的结果是495ml/min的O2流量 带走的热量 跟 500ml/min的空气流量带走的热量是一样的。
甲烷的因子是约0.81. 相同流量 甲烷带走的热量更多。

你看到的百度百科的气体比热容，KJ/(kg*K），这里面是kg，换算成流量ml，O2就比N2稍微大一点点了。

还有为什么你送花送给你自己了呢  
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Nothing in the world can take the place of the perseverance.
5楼2013-06-25 15:20:19
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coer-chen

金虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by luke_zhao at 2013-06-25 15:20:19
我用的是Brooks5850E的质量流量计，Air的因子是1，O2的因子是0.99。对应的结果是495ml/min的O2流量 带走的热量 跟 500ml/min的空气流量带走的热量是一样的。
甲烷的因子是约0.81. 相同流量 甲烷带走的热量更多。
...

原本想送你的，但不小心送给自己了
我用的是三星的质量流量计。它给出的比热（单位 卡/（克*C））：氮气 0.2486； 氧气 0.2196。 同时它也给出了密度（单位：克/（升*C）：氮气 1.2500 氧气 1.4270. 为了求出它们单位中Kg化为mL的比，我就简单地把这两种气体的比热比乘以它们的密度比，但得出的结果还是氮气的比较大。
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6楼2013-06-25 18:08:44
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coer-chen

金虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by coer-chen at 2013-06-25 18:08:44
原本想送你的，但不小心送给自己了
我用的是三星的质量流量计。它给出的比热（单位 卡/（克*C））：氮气 0.2486； 氧气 0.2196。 同时它也给出了密度（单位：克/（升*C）：氮气 1.2500 氧气 1.4270. 为了求出 ...

质量流量计是七星，刚刚写错了
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7楼2013-06-25 18:14:11
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coer-chen

金虫 (小有名气)
8楼2013-06-26 10:09:20
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luke_zhao

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
coer-chen: 金币+30, ★★★很有帮助 2013-07-02 02:23:19
引用回帖:
6楼: Originally posted by coer-chen at 2013-06-25 18:08:44
原本想送你的，但不小心送给自己了
我用的是三星的质量流量计。它给出的比热（单位 卡/（克*C））：氮气 0.2486； 氧气 0.2196。 同时它也给出了密度（单位：克/（升*C）：氮气 1.2500 氧气 1.4270. 为了求出 ...

我是这么算的，m = n*M 其它条件一样 n正比于V
0.2486 * 28 = 6.9608

0.2196 * 32 = 7.0272
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Nothing in the world can take the place of the perseverance.
9楼2013-06-26 10:18:59
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antony19871

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
降低空速吧~ 这样就会缓解这个问题了~
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Standard devision
10楼2013-06-26 17:59:17
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