非均相反应中气体的温度分布图
仪器与探测器
2015-06-23 v1 化学物理
摘要
超过85%的化工产品使用催化剂制造，其中绝大多数采用在气固界面起作用的非均相催化剂。因此，优化催化反应器设计备受关注。此类优化依赖于与表面反应动力学耦合的传热和流体动力学建模。这些系统的复杂性需要许多近似，而这些近似只能通过温度、压力、浓度、流速等量的实验观测来检验。一项关键测量是催化剂床层内温度空间变化的分布图。我们在此展示首个填充催化剂反应器内气体温度的无损分布图，包括借助仲氢实现微反应器中的高空间分辨率图。热图揭示了能量通量模式，其长度尺度与催化剂装填相关。通过利用弱外加磁场梯度下的运动平均，核磁共振(NMR)线宽与温度成反比。在填充金属纳米颗粒和金属有机框架催化剂的反应器中进行丙烯加氢时的测量得出温度系数约0.1 Hz/K，温度误差<4%。温度灵敏度随梯度强度增加，从而实现精度的调节。
引用
@article{arxiv.1506.06334,
title = {Thermal Maps of Gases in Heterogeneous Reactions},
author = {Nanette N. Jarenwattananon and Stefan Gloeggler and Trenton Otto and Arek Melkonian and William Morris and Scott R. Burt and Omar M. Yaghi and Louis-S. Bouchard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.06334},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 4 figures