L40-WV
Dodatkowe urządzenia i wsparcie

L40 VAPOR - para wodna

Pomiary pary wodnej w analizie termicznej

Opis

Do rzeczy

Różnica między parą wodną a wilgotnością względną w analizie termicznej

Gdy woda zostanie podgrzana do temperatury wrzenia lub wyższej, zmienia swój stan fizyczny z ciekłego na gazowy. Występuje wówczas w postaci pary wodnej. Jeśli para ta zostanie wprowadzona do komory reakcyjnej lub urządzenia, jest to określane jako zastosowanie pary wodnej.

Natomiast każdy gaz może transportować i zawierać pewną ilość wody w określonej temperaturze. Jest to znane jako wilgotność. Używając powietrza jako przykładu, można określić, że nawet poniżej temperatury wrzenia wody, pewna ilość wody jest zawsze zawarta w powietrzu, co jest znane jako stopień wilgotności lub wilgotność względna jest określana jako wilgotność względna.

W przeciwieństwie do wilgotności względnej, woda powyżej temperatury wrzenia zależnej od ciśnienia, która wynosi 100°C na poziomie morza, występuje tylko w fazie gazowej, w postaci pary wodnej. Poprzez zmieszanie pary wodnej, która jest generowana w generatorze pary wodnej, z gazem nośnym, takim jak powietrze, azot lub hel, stężenie (w vol%, wt% lub ppm) pary wodnej w próbce gazu może być zmiennie regulowane w naszych analizatorach.

Ponadto, atmosfera gazowa w urządzeniu może być statyczna lub dynamiczna, w zależności od zastosowania. Typowe testy dynamicznej atmosfery pary wodnej obejmują izotermiczne ogrzewanie próbki, a następnie dozowanie określonego stężenia pary wodnej w celu zainicjowania reakcji. Może to obejmować na przykład pomiary adsorpcji, desorpcji, redukcji, utleniania lub konwersji.

W analizie termicznej generatory pary wodnej są zwykle używane w połączeniu z termobalansami, takimi jak TGA i STA. STA (w zakresie wysokiego ciśnienia) i dylatometry dylatometry.

Pomiary zależne od ciśnienia w atmosferze pary wodnej

Oprócz stężenia i temperatury, można również kontrolować poziom ciśnienia atmosfery, ponieważ ma to duży wpływ na eksperyment. Wysoki poziom ciśnienia jest szczególnie interesujący w przypadku zmiany warunków równowagi reakcji, np. w zgazowaniu węgla lub biomasy, które można badać za pomocą naszych wysokociśnieniowych analizatorów STA.

Jednak wraz ze wzrostem poziomu ciśnienia należy również wziąć pod uwagę nowe warunki brzegowe. Na przykład punkt wrzenia przesuwa się do wyższych temperatur wraz ze wzrostem poziomu ciśnienia, aż osiągnie tak zwany punkt krytyczny.

Z drugiej strony, maksymalny poziom ciśnienia wody w stanie gazowym jest określony przez krzywą ciśnienia pary nasyconej. Jeśli ciśnienie staje się zbyt wysokie, woda skrapla się. W wyższych temperaturach lub ciśnieniach, powyżej punktu krytycznego, gęstość wody w stanie ciekłym jest tak wysoka jak wody w stanie gazowym, że nie może się ona już skraplać. Jest to określane jako stan nadkrytyczny, np. przegrzana para wodna.

Aby wytworzyć atmosferę H2Ow piecu w temperaturach powyżej 100 °C, należy użyć generatora pary wodnej w połączeniu z naszymi systemami. Generator odparowuje wodę bez konieczności mieszania pozostałej pary wodnej z innymi gazami oczyszczającymi, co umożliwia uzyskanie atmosfery 100% H2O na próbce. Można ją jednak również rozcieńczyć, dodając suche gazy za pomocą MFC. Mieszanina jest określana jako zmienne stężenie (w vol%, wt% lub ppm) pary wodnej w suchym gazie nośnym.

Pytania? Zadzwoń do nas!

+49 (0) 9287/880 0

Nasz serwis jest dostępny od poniedziałku do
czwartku w godzinach od 8:00 do 16:00
oraz w piątki w godzinach od 8:00 do 12:00.

Jesteśmy tu dla Ciebie!

Zastosowania

Testy zgazowania węgla i biomasy są typowym przykładem zastosowań pary wodnej w podwyższonych temperaturach i ciśnieniach. Podany przykład przedstawia typowy eksperyment zgazowania węgla drzewnego. Próbka węgla drzewnego została podgrzana do izotermicznego plateau w atmosferze azotu pod ciśnieniem 50 barów (wysokociśnieniowe TGA – termobalans). Sygnał masy pokazuje utratę lotnych składników między 20 a 40 minutą. Po dodaniu pary wodnej węgiel został zgazowany i prawie całkowicie zużyty po 150 minutach, wytwarzając H2, CO, CH3OHi inne użyteczne gazy reaktywne, jak pokazano na czerwonej krzywej utraty masy. Cały proces można opisać w następujący sposób: Węgiel reaguje z parą wodną, tworząc mieszaninę tlenku węgla i wodoru. Powstały tlenek węgla może reagować z drugą cząsteczką wody, tworząc dwutlenek węgla i dodatkowy wodór, a na koniec powstały wodór może tworzyć metan i inne węglowodory z tlenku węgla.

Dobrze poinformowany

Pliki do pobrania

Wszystko w skrócie

L40 VAPOR - para wodna

Pomiary pary wodnej w analizie termicznej

Mesure de la vapeur d'eau