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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 » 求助甲烷与二氧化碳转化率的计算
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yt_struggle

金虫 (小有名气)

[求助] 求助甲烷与二氧化碳转化率的计算已有5人参与

在甲烷二氧化碳重整中，主要考虑主反应CH4+CO2 ⇋ 2CO+2H2 与副反应 CO2+H2 ⇋ CO+H2O的影响。
转化率用X=(Fin-Fout)/Fin这个式子来计算。
色谱使用的He气载气，TCD检测，TDX01柱子，由于柱子分离不开CO和H2，水蒸气冷凝不包含在样品气中，所以比较准确的只有CH4与CO2的摩尔分率数据。
受条件限制只能用以下方法来计算转化率：
假设反应物总流量为6 L/min，即CH4流量为3 L/min，CO2流量为3 L/min，出口处的CH4体积分率为Y1，CO2的体积分率为Y2。要求CH4与CO2的转化率。
计算方法如下：
设反应所消耗的CH4体积为A，消耗的CO2体积为B，
则主反应体积变化为：
A+A ⇋ 2A+2A
副反应体积变化为：
(B-A)+ (B-A) ⇋(B-A)   （水蒸气冷凝，不占据最终检测气体的体积）。
样品气的总体积为：6+3A-B
则有：
(3-A)/(6+3A-B)=Y1
(3-B)/(6+3A-B)=Y2

不知道这个计算方法有没有问题，我按照这个方法计算得到的结果似乎偏差很大，请各位同仁多多指教。
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1楼2014-07-17 21:29:18
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zyhou

专家顾问 (文坛精英)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎交流 2014-07-20 21:02:29
yt_struggle(liwentao2010代发): 金币+3 2015-01-12 18:06:52
H2和CO分不开是不行的！
改用氩气做载气。
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2楼2014-07-18 07:59:52
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yt_struggle

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by zyhou at 2014-07-18 07:59:52
H2和CO分不开是不行的！
改用氩气做载气。

感谢侯老师的回复。H2与CO不分开确实无法准确算出转化率来。我们用的TDX01柱子看论坛上很多人用使用He做载气都是可以分开H2与CO的，但我们做的时候两个峰却分不开，包括进标样的时候，也只有一个峰出现，不知道这种情况是什么原因导致的。要更好地分离产物只要换载气就行了吗？有没有必要换柱子？
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3楼2014-07-18 17:01:43
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zyhou

专家顾问 (文坛精英)
★
liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎交流 2014-07-20 21:02:49
引用回帖:
3楼: Originally posted by yt_struggle at 2014-07-18 17:01:43
感谢侯老师的回复。H2与CO不分开确实无法准确算出转化率来。我们用的TDX01柱子看论坛上很多人用使用He做载气都是可以分开H2与CO的，但我们做的时候两个峰却分不开，包括进标样的时候，也只有一个峰出现，不知道这种 ...

不用换柱子，用氩气做载气就可以！
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4楼2014-07-18 19:14:12
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α-碳

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎交流 2014-07-20 21:02:42
用Propark Q和5A柱子可以分开
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5楼2014-07-20 14:55:44
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readytogo

荣誉版主 (文学泰斗)

瓜帅-催化剂

优秀区长优秀版主优秀版主优秀版主

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎交流 2014-07-20 21:03:00
yt_struggle(liwentao2010代发): 金币+2 2015-01-12 18:07:05
引用回帖:
3楼: Originally posted by yt_struggle at 2014-07-18 17:01:43
感谢侯老师的回复。H2与CO不分开确实无法准确算出转化率来。我们用的TDX01柱子看论坛上很多人用使用He做载气都是可以分开H2与CO的，但我们做的时候两个峰却分不开，包括进标样的时候，也只有一个峰出现，不知道这种 ...

He气做载气是可以直接分离H2和CO的。
你的柱子是自己装填的还是买的？装填方式及压降不同也会影响分离效果的。以前装过一个3mm和一个4mm的，同样的分子筛，3mm的就是分不开，有些搞不懂。
还有一个就是的色谱分离条件是什么样的？
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才须学也，非学无以广才，非志无以成学。【科研生活区】、【碳一化工】（煤、天然气化工）欢迎您常来交流
6楼2014-07-20 15:15:45
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ThxVV

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
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liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎交流 2014-07-20 21:03:21
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2楼: Originally posted by zyhou at 2014-07-18 07:59:52
H2和CO分不开是不行的！
改用氩气做载气。

峰分不开 换一个载气就行了吗 我现在用的是氩气做载气 但是氢气的响应值太大 甲烷和co2的响应值较小 准备用氦气做载气呢
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7楼2014-07-20 18:41:14
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ThxVV

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
liwentao2010: 金币+1, 应助指数+1, 谢谢回帖，欢迎交流 2014-07-20 21:03:10
liwentao2010: 金币+2 2015-01-12 18:07:17
这个 H2和co我们这边都是可以检测的 条件是和你一样的 转化率的话 如果只有CH4和CO2的话 是可以算的 就是选择性不好算 不过也够了 很多文献是不算选择性的
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8楼2014-07-20 18:43:19
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yt_struggle

金虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by readytogo at 2014-07-20 15:15:45
He气做载气是可以直接分离H2和CO的。
你的柱子是自己装填的还是买的？装填方式及压降不同也会影响分离效果的。以前装过一个3mm和一个4mm的，同样的分子筛，3mm的就是分不开，有些搞不懂。
还有一个就是的色谱分离 ...

柱子是买的，跟色谱一起买的。进样口，柱箱，检测器温度分别是60，80，120。看到论坛上有些人也用这个条件，好象是可以分离开的
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9楼2014-07-21 13:11:26
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yt_struggle

金虫 (小有名气)
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7楼: Originally posted by ThxVV at 2014-07-20 18:41:14
峰分不开 换一个载气就行了吗 我现在用的是氩气做载气 但是氢气的响应值太大 甲烷和co2的响应值较小 准备用氦气做载气呢...

He做载气，甲烷和二氧化碳的峰都很明显，分离效果很好。
如果只考虑这两个反应应该是可以算出来转化率的，就是不知道我这个算转化率的方法对不对
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10楼2014-07-21 13:12:32
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