반응釜 의 반응 가스 양은 어떻게 계산합니까?
반응 釜 반응 가스 량의 계산 방법 과 핵심 고려 사항
1) 핵심 계산 원 리
반응 기 내 의 가스 볼 륨 의 계산 은 이상 적인 가스 상태 방 정 식을 기반으로 하며 실제 작업 조건 과 결합 하여 수정 됩니다 .
다음 식 에서
- 가 스의 양 (mol)
- 절대 압 력 (Pa , M Pa 를 Pa 로 변환 해야 하며 , 즉 1 M Pa = 106 Pa)
- : 가 스의 유효 용 량 (m 3, 고 체 재료 및 혼합 장치 의 공간을 공 제 해야합니다)
- 가스 상 수 (8. 31 4 J / (mol · K))
- : 열 역 학 온 도 (K , 섭 씨 를 켈 빈 으로 변환 해야 함 , 즉）
- : 가스 압 축 계 수 (비 이상 적인 가스 수정 항목 , 전문 차 트 또는 소프트웨어를 통해 조 회 할 수 있음)
2. 체계 화 계산 단계
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반응 방 정 식 결정
가스 제품의 화학 계 량 관계를 명확 히 합니다 .예를 들어 , 비 닐 카 보 네 이트 가 수 분 해 반응 :
생성 되는 이 산 화 탄 소 1 mol 당 , 1 mol 의 가스 산 물에 대응 한다 . -
반응 조건 설정
- 温度：需转换为热力学温度（如200℃→473.15K）
- 압 력 : 절대 압 력 (예를 들어 , 미 터 압 력 0. 4 M Pa 는 0. 1 M Pa 의 대기 압 력을 추가 하여 0. 5 M Pa 의 절대 압 력을 얻 어야 합니다 .)
- 유효 용 량 : 반응 용 기의 총 용 량의 70 % – 90 % 로 추정 됩니다 (고 체 재료 및 용 기 공간 에서 제외)
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대체 수정 공식 계산
44 72 mol 의 이 산 화 탄 소를 생성 하는 예를 들어 보자 (실 효 용 량 5 m 3, 온 도 47 3. 15 K , 압 력 3. 5 M Pa 를 가정):
가 스가 이상 적인 동작 에서 벗어 나는 경우 (예를 들어 , 고 압 CO 2) 압 축 요 인은 압 축 요 인을 통과 해야합니다 .수정 (가 정)실제 가스 용 량은 다음과 같습니다 . -
보안 잔 액 예약
안전 사 양 에 따라 계 량 오류 또는 비 정 상적인 작업 조건 에 대처 하기 위해 10 – 20% 의 잔 액 을 예약 해야합니다 .위의 예 에서 안전 가스 제어 임 계 값 은 다음과 같습니다 .
3. 주요 작업 조건 수정
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온 도 변 동 수정
반응 온 도 변 동 이 ± 10 ° C 인 경우 , 세 그 먼 트 계산 또는 가 중 평균 을 사용 해야합니다 .예를 들어 , 온 도가 47 3 K 에서 48 3 K 로 상승 하면 가스 부 피 가 약 2 % 팽 창 하여 안전 여유 를 조정 해야합니다 . -
다 상 반응 수정
가스 – 액 체 – 고 체 3 상 반응 의 경우 가스 크 로 마 토 그래 피 를 통해 정기적으로 샘플 링 하여 가스 조 성을 분석 하고 계산 모델을 수정 해야합니다 .예를 들어 , 수 소가 반응 에 참여할 때 , 분 압 은 별 도로 계산 되어야 합니다 . -
특수 가스 처리
- 가 연 성 및 폭발 성 가스 (예 : 수 소) : 폭발 방지 가스 볼 륨 미 터를 사용하여 실시간 모니터링 하고 압 력 / 온 도 이 중 인터 랙 보호를 설정 해야합니다 .
- 부 식 성 가스 (예 : CO 2) : 압 력 센 서에 대한 부 식 영향을 고려 하고 센 서 정확 도를 정기적으로 검사 해야합니다 .
4) 실제 적용 사례
폴 리 프 로 필 렌 생산 의 중 합 주 조 를 예 로 들어 보자 :
- 반응 조건 : 온 도 70 ° C , 압 력 3. 2 M Pa , 유효 용 량 20 m 3
- 가스 생성 물 : 에 틸 렌 (C 2 H 4)
- 계산 프로세 스 :
에 틸 렌 의 압 축 인 자를 고려 하십시오 () 및 20 % 안전 여분, 실제 제어 가스량은 다음과 같습니다 :
V . 결론
반응 釜 가스 량 계산 은 이론 공 식 , 작업 조건 수정 및 안전 규 범 을 종 합 해야합니다 .체계 적인 절차 를 통해 계산 결과 의 정확 성과 신뢰 성을 보장 할 수 있습니다 .실제 작동 에서는 특정 반응 유형 , 가스 특성 및 안전 요구 사항 과 결합 하여 계산 모델을 유 연 하게 조정 해야합니다 .
