Što je svemirska brzina?

U kemijskom inženjerstvu i reaktorskom inženjerstvu, prostorna brzina odnosi se na kvocijent ulaznog volumetrijskog protoka reaktanata podijeljen s volumenom reaktora. Obično se smatra recipročnim prostornim vremenom reaktora. U industriji se može dalje definirati fazom reaktanata u zadanim uvjetima. Posebne vrijednosti za ovo mjerenje postoje za tekućine i plinove, te za sustave koji koriste čvrste katalizatore.

Prema definiciji, prostorna brzina može se matematički izraziti kao SV ≡ υ0 / V. U ovom izrazu, υ0 predstavlja volumetrijski protok reaktanata koji ulaze u reaktor, a V predstavlja volumen samog reaktora. Ovaj izraz je recipročan definiciji za prostorno vrijeme reaktora, τ. Međutim, prostorno vrijeme se mjeri u uvjetima ulaza u reaktor, a prostorna brzina se često mjeri u skupu standardnih uvjeta, tako da se prijavljena brzina može razlikovati od recipročne vrijednosti izmjerenog prostornog vremena.

Satna prostorna brzina tekućine (LHSV) je metoda za povezivanje brzine protoka tekućine reaktanta s volumenom reaktora na standardnoj temperaturi. Obično se ta temperatura kreće od 60° Fahrenheita do 75° Fahrenheita (15.6° Celzijusa do 23.9° Celzija). Volumetrijski protok se u ovim uvjetima tretira kao tekućina, iako stvarni materijal može biti plin u normalnim radnim uvjetima.

Satna prostorna brzina plina (GHSV) slična je metoda za povezivanje brzine protoka reaktantnog plina s volumenom reaktora. GHSV se obično mjeri pri standardnoj temperaturi i tlaku. Različite industrije mogu imati vlastite definicije za standardnu ​​temperaturu i tlak i ti uvjeti mogu biti bliži uvjetima okoline nego vrijednostima Međunarodne unije za čistu i primijenjenu kemiju od 32°F (0°C) i 1 bar (100 kPa). Za inženjera je uvijek važno provjeriti osnovu izračuna.

Težina satna prostorna brzina (WHSV) razlikuje se od LHSV i GHSV, jer se volumen ne koristi. Masa, a ne volumen, daje osnovu za WHSV. Ovo mjerenje je kvocijent masenog protoka reaktanata podijeljen s masom katalizatora u reaktoru.

Izračuni su jednostavni kada je poznat volumen reaktora i poznat ulazni protok reaktanata. Na primjer, ako 70 stopa3/sat reaktanta uđe u reaktor s unutarnjim volumenom od 250 stopa3, izračunata prostorna brzina je približno 0.28 sat-1. To se može promatrati kao broj promjena reaktora koje sustav prolazi u jednom satu.