Descubre las características de la velocidad espacial

En la ingeniería química y la ingeniería de reactores, la velocidad espacial se refiere al cociente del caudal volumétrico de entrada de los reactivos dividido por el volumen del reactor. Se considera comúnmente como el recíproco del espacio-tiempo del reactor. En la industria, puede definirse además por la fase de los reactivos en condiciones dadas. Existen valores especiales para esta medición para líquidos y gases, y para sistemas que utilizan catalizadores sólidos.

Científico con vasos de precipitados

Por definición, la velocidad espacial se puede expresar matemáticamente como SV ? upsilon 0 / V . En esta expresión, ? 0 representa el caudal volumétrico de los reactivos que entran en el reactor y V representa el volumen del propio reactor. Esta expresión es la recíproca de la definición del espacio-tiempo del reactor, ?. Sin embargo, el espacio-tiempo se mide en las condiciones de la entrada del reactor, y la velocidad espacial a menudo se mide en un conjunto de condiciones estándar, por lo que la velocidad informada puede ser diferente del recíproco del espacio-tiempo medido.

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La velocidad espacial horaria del líquido (LHSV) es un método para relacionar el caudal del líquido reactivo con el volumen del reactor a una temperatura estándar. Por lo general, esta temperatura varía de 60 ° Fahrenheit a 75 ° Fahrenheit (15,6 ° Celsius a 23,9 ° Celsius). El caudal volumétrico se trata como un líquido en estas condiciones, aunque el material real puede ser un gas en condiciones normales de funcionamiento.

La velocidad espacial horaria del gas (GHSV) es un método similar para relacionar el caudal del gas reactivo con el volumen del reactor. La GHSV generalmente se mide a temperatura y presión estándar. Diferentes industrias pueden tener sus propias definiciones de temperatura y presión estándar y estas condiciones pueden estar más cerca de las condiciones ambientales que de los valores de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada de 32 ° F (0 ° C) y 1 bar (100 kPa). Siempre es importante que un ingeniero verifique la base del cálculo.

La velocidad espacial horaria del peso (WHSV) difiere de la LHSV y la GHSV porque no se utiliza el volumen. La masa, más que el volumen, proporciona la base para WHSV. Esta medida es el cociente del caudal másico de los reactivos dividido por la masa del catalizador en el reactor.

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Los cálculos son sencillos cuando se conoce el volumen del reactor y se conoce el caudal de reactante entrante. Por ejemplo, si 70 pies 3 / hora de un reactivo entran en un reactor con un volumen interno de 250 pies 3 , la velocidad espacial calculada es aproximadamente 0,28 hora -1 . Esto puede verse como el número de cambios de reactor que está experimentando el sistema en una hora.