Vad är Space Velocity?

Inom kemiteknik och reaktorteknik hänvisar rymdhastigheten till kvoten av den ingående volymetriska flödeshastigheten för reaktanterna dividerat med reaktorvolymen. Det anses allmänt vara det reciproka av reaktorns rymdtid. Inom industrin kan den definieras ytterligare av reaktanternas fas vid givna förhållanden. Särskilda värden för denna mätning finns för vätskor och gaser och för system som använder fasta katalysatorer.

Per definition kan rymdhastighet uttryckas matematiskt som SV ≡ υ0 / V. I detta uttryck representerar υ0 den volymetriska flödeshastigheten för reaktanterna som kommer in i reaktorn och V representerar volymen av själva reaktorn. Detta uttryck är det reciproka av definitionen för reaktorns rymdtid, τ. Rymdtiden mäts dock vid reaktorns ingångsförhållanden, och rymdhastigheten mäts ofta vid en uppsättning standardförhållanden, så den rapporterade hastigheten kan skilja sig från den reciproka av den uppmätta rymdtiden.

Liquid hourly space velocity (LHSV), är en metod för att relatera reaktantens vätskeflödeshastighet till reaktorvolymen vid en standardtemperatur. Vanligtvis varierar denna temperatur från 60 ° Fahrenheit till 75 ° Fahrenheit (15.6 ° Celsius till 23.9 ° Celsius). Den volymetriska flödeshastigheten behandlas som en vätska vid dessa förhållanden, även om det faktiska materialet kan vara en gas under normala driftsförhållanden.

Gas per timmes rymdhastighet (GHSV) är en liknande metod för att relatera reaktantgasens flödeshastighet till reaktorvolymen. GHSV mäts vanligtvis vid standardtemperatur och standardtryck. Olika industrier kan ha sina egna definitioner för standardtemperatur och -tryck och dessa förhållanden kan ligga närmare omgivningsförhållandena än International Union of Pure and Applied Chemistrys värden på 32°F (0°C) och 1 bar (100 kPa). Det är alltid viktigt för en ingenjör att kontrollera beräkningsunderlaget.

Vikt per timmes rymdhastighet (WHSV) skiljer sig från LHSV och GHSV, eftersom volymen inte utnyttjas. Massa, snarare än volym, utgör grunden för WHSV. Detta mått är kvoten av reaktanternas massflödeshastighet dividerat med massan av katalysatorn i reaktorn.

Beräkningar är enkla när reaktorvolymen är känd och den inkommande reaktantflödeshastigheten är känd. Till exempel, om 70 fot3/timme av en reaktant kommer in i en reaktor med en inre volym på 250 fot3, är den beräknade rymdhastigheten ungefär 0.28 timme-1. Detta kan ses som antalet reaktorförändringar som systemet genomgår på en timme.