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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化剂制备 » 请问大家一个与催化剂反应空速的问题
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hutu0920

铜虫 (正式写手)

[交流] 请问大家一个与催化剂反应空速的问题

如题，催化剂反应过程中，涉及到空速问题，但是说法不一，有的是GHSV，有的是LHSV，还有的是WHSV,例如，750(G)，3.0(L)，WHSV=3.0/h，请问大家，他们之间有什么关系吗？知道了流量，催化剂质量，催化剂体积，怎么计算反应时间呢？
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1楼 2014-01-17 09:13:43
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xhtangxh

木虫 (著名写手)
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cxqtitan: 金币+2, 谢谢交流 2014-01-17 13:00:37
hutu0920: 金币+8 2014-01-17 16:13:46
空速(Space velocity)的定义：单位时间单位催化剂上通过的反应物的量。空速可以分为重时空速和体积空速。
重时空速也称为重量空速，定义为每小时单位质量催化剂上通过的反应物的质量，WHSV是Weight Hourly Space velocity的缩写。
体积空速又分为气时空速(GHSV)和液时空速(LHSV)。
GHSV即Gas Hourly Space velocity，其定义是：单位时间(小时)流经单位体积催化剂的气体体积量，即GHSV=V(gas)/[V(cat.)*time(h)]。为了修正温度、压强对体积的影响，也可以将气体体积换算为STP条件下的体积。
LHSV即Liquid Hourly Space velocity，定义为单位时间(小时)流经单位体积催化剂的液体体积量。
重时空速和体积空速的关系其实并不复杂，通过气体/液体和催化剂的密度即可相互换算，只是通常气体的体积数较大而质量数较小，有气体参与的过程使用重时空速不方便。
与空速紧密相关的另一个术语是接触时间(Contacttime)，也称停留时间(Residence time)，定义为在单位量(体积或质量)催化剂上催化单位量反应物转化所需的时间，与空速成反比关系。
实际的化学反应时间与接触时间是两回事，不能通过空速来准确计算，因为涉及扩散问题。
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3楼2014-01-17 11:16:55
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hutu0920

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by 偶花花 at 2014-01-18 13:48:28
en 我们这也是用量筒测量催化剂的体积，然后计算...

可是催化剂不是粉末，而是棒状的，这样可以用量筒直接的测量吗？量出的体积可以直接用吗？
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8楼2014-01-18 15:17:31
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风清月07

木虫 (小有名气)
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cxqtitan: 金币+1, 谢谢交流 2014-01-17 13:00:44
hutu0920: 金币+5 2014-01-17 16:16:38
WHSV 是每小时通过单位质量催化剂的流体质量  （需要知到流体的质量流量）
GHSV  是每小时通过单位体积催化剂的气体体积
LHSV是每小时通过单位体积催化剂的液体体积
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2楼2014-01-17 10:47:17
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hutu0920

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by xhtangxh at 2014-01-17 11:16:55
空速(Space velocity)的定义：单位时间单位催化剂上通过的反应物的量。空速可以分为重时空速和体积空速。
重时空速也称为重量空速，定义为每小时单位质量催化剂上通过的反应物的质量，WHSV是Weight Hourly Space v ...

根据GHSV=V(gas)/[V(cat.)*time(h)这个公式，我想知道V(cat.），也就是催化剂的体积怎么计算，我用量筒和水可以量出来吗，还是通过质量和密度计算得到呀
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4楼2014-01-17 16:15:27
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hutu0920

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 风清月07 at 2014-01-17 10:47:17
WHSV 是每小时通过单位质量催化剂的流体质量  （需要知到流体的质量流量）
GHSV  是每小时通过单位体积催化剂的气体体积
LHSV是每小时通过单位体积催化剂的液体体积

GHSV  是每小时通过单位体积催化剂的气体体积
这里的催化剂体积怎么得到呀，是用量筒测量，还是通过质量和密度计算得到
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5楼2014-01-17 16:17:58
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风清月07

木虫 (小有名气)
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5楼: Originally posted by hutu0920 at 2014-01-17 16:17:58
GHSV  是每小时通过单位体积催化剂的气体体积
这里的催化剂体积怎么得到呀，是用量筒测量，还是通过质量和密度计算得到...

我用的是催化剂的表观体积，也就是用量筒测量的
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6楼2014-01-17 16:26:11
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偶花花

木虫 (正式写手)
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hutu0920: 金币+4 2014-01-18 15:16:24
引用回帖:
5楼: Originally posted by hutu0920 at 2014-01-17 16:17:58
GHSV  是每小时通过单位体积催化剂的气体体积
这里的催化剂体积怎么得到呀，是用量筒测量，还是通过质量和密度计算得到...

en 我们这也是用量筒测量催化剂的体积，然后计算
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7楼2014-01-18 13:48:28
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偶花花

木虫 (正式写手)
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8楼: Originally posted by hutu0920 at 2014-01-18 15:17:31
可是催化剂不是粉末，而是棒状的，这样可以用量筒直接的测量吗？量出的体积可以直接用吗？...

反映的时候不需要压片么？直接粉末装载反应？我们是颗粒状催化剂，装管反映，你得反应器是什么形式？
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9楼2014-01-18 15:41:06
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偶花花

木虫 (正式写手)
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hutu0920: 金币+5 2014-01-18 16:03:41
引用回帖:
8楼: Originally posted by hutu0920 at 2014-01-18 15:17:31
可是催化剂不是粉末，而是棒状的，这样可以用量筒直接的测量吗？量出的体积可以直接用吗？...

刚看错了，你得催化剂是棒状的啊，多大直径、高度？我们这另一个反应器装的是柱状催化剂，他们也是用量筒量体积计算的，一般量10mL
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10楼2014-01-18 15:43:36
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hutu0920

铜虫 (正式写手)
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10楼: Originally posted by 偶花花 at 2014-01-18 15:43:36
刚看错了，你得催化剂是棒状的啊，多大直径、高度？我们这另一个反应器装的是柱状催化剂，他们也是用量筒量体积计算的，一般量10mL...

直径和高度没量过，分子筛，一般使用1g,其中大小不一，有长有短，但是直径都是一样的，这样的话，可以直接把催化剂放入量筒进行测量吗？量的的体积可以直接用吗
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11楼2014-01-18 16:03:25
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偶花花

木虫 (正式写手)
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11楼: Originally posted by hutu0920 at 2014-01-18 16:03:25
直径和高度没量过，分子筛，一般使用1g,其中大小不一，有长有短，但是直径都是一样的，这样的话，可以直接把催化剂放入量筒进行测量吗？量的的体积可以直接用吗...

我们这规则的柱状催化剂，大小都差不太多，他们就是用量筒量了然后装管反应了！对于你的话，如果不放心的话，你量一定体积时，最好能稍微保持下每次的催化剂质量也差不多克数。用量筒量的时候每次晃动啥的保持一致，尽量使堆积的感觉差不太多。这是我的个人建议，实在不放心你可以再问问你导师，让他定夺
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12楼2014-01-18 18:03:09
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hutu0920

铜虫 (正式写手)
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12楼: Originally posted by 偶花花 at 2014-01-18 18:03:09
我们这规则的柱状催化剂，大小都差不太多，他们就是用量筒量了然后装管反应了！对于你的话，如果不放心的话，你量一定体积时，最好能稍微保持下每次的催化剂质量也差不多克数。用量筒量的时候每次晃动啥的保持一致 ...

这里的“堆积”是不是指一堆的体积？非常感谢你这么细心帮我
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13楼2014-01-18 19:07:08
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偶花花

木虫 (正式写手)
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13楼: Originally posted by hutu0920 at 2014-01-18 19:07:08
这里的“堆积”是不是指一堆的体积？非常感谢你这么细心帮我...

是的，我的是20——40目的颗粒状催化剂，就是用量筒量滴
我只是把我知道的情况跟你说下而已，具体怎么定还是的自己决定！嘿嘿
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14楼2014-01-18 19:09:46
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hutu0920

铜虫 (正式写手)
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14楼: Originally posted by 偶花花 at 2014-01-18 19:09:46
是的，我的是20——40目的颗粒状催化剂，就是用量筒量滴
我只是把我知道的情况跟你说下而已，具体怎么定还是的自己决定！嘿嘿...

只用量筒不是很不准吗？因为他们之间有很多空隙啊，咱们要的体积是堆体积，不是催化剂孔道的体积，对吗？
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16楼2014-01-18 22:00:38
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xhtangxh

木虫 (著名写手)
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4楼: Originally posted by hutu0920 at 2014-01-17 16:15:27
根据GHSV=V(gas)/[V(cat.)*time(h)这个公式，我想知道V(cat.），也就是催化剂的体积怎么计算，我用量筒和水可以量出来吗，还是通过质量和密度计算得到呀...

体积可以根据定义的不同有堆积体积、颗粒体积和骨架体积制分。堆积体积有时也称振实体积或表观体积，即通过装入量器反复振摇至目测基本不变的体积，可用量筒测量。颗粒体积指由固体粉末颗粒的总体积，包括颗粒骨架占据的体积和因化合结构由骨架包围的孔隙体积，一般用水银填隙法测，也可以通过质量和假密度(工业上俗称水银密度)计算。骨架体积即完全由物质分子或原子贡献的体积，也称真实体积，一般用CCl4吸附法或He吸附法测量。
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17楼2014-01-19 08:17:47
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hutu0920

铜虫 (正式写手)
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17楼: Originally posted by xhtangxh at 2014-01-19 08:17:47
体积可以根据定义的不同有堆积体积、颗粒体积和骨架体积制分。堆积体积有时也称振实体积或表观体积，即通过装入量器反复振摇至目测基本不变的体积，可用量筒测量。颗粒体积指由固体粉末颗粒的总体积，包括颗粒骨架 ...

那GHSV=V(gas)/[V(cat.)*time(h)这个公式中，V(cat.)是用堆积体积、颗粒体积还是骨架体积？
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18楼2014-01-19 08:42:51
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xhtangxh

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18楼: Originally posted by hutu0920 at 2014-01-19 08:42:51
那GHSV=V(gas)/[V(cat.)*time(h)这个公式中，V(cat.)是用堆积体积、颗粒体积还是骨架体积？...

根据你的需要啦。一般可以选前两者之一，工业上用堆积体积较方便，实验室用颗粒体积有利些。
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19楼2014-01-19 11:22:02
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hutu0920

铜虫 (正式写手)
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19楼: Originally posted by xhtangxh at 2014-01-19 11:22:02
根据你的需要啦。一般可以选前两者之一，工业上用堆积体积较方便，实验室用颗粒体积有利些。...

好的，非常感谢
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20楼2014-01-19 11:32:18
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偶花花

木虫 (正式写手)
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16楼: Originally posted by hutu0920 at 2014-01-18 22:00:38
只用量筒不是很不准吗？因为他们之间有很多空隙啊，咱们要的体积是堆体积，不是催化剂孔道的体积，对吗？...

GHSV=V(gas)/[V(cat.)*time(h)这个公式中，我V(cat.)是用堆积体积的，可能我这里要求的不是特别严格，所以就没用颗粒体积
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21楼2014-01-19 13:08:08
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sjmr122115楼
2014-01-18 19:13  
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