空速的意义

催化学科中的“空速”概念

关于空速

在多项催化里，很多地方都有说空速但我不明白它的意义，我们在做催化剂评价的时候为什么要用空速.另外，如何做才能使测得的空速最准确（我用的是石英管）

回答：

（1）空速有点类似于液相反应的TOF，主要表征催化反应随催化剂的量与气流流速之比所引起催化活性的变化。由于对于一个具体的催化体系，不同空速下催化活性的表现不同，所以在报道结果时空速是非常重要的。

通常的定义是这样，

2ml催化剂，气体流速100ml/min，那么空速就是50min-1，或者3000h-1。单位时间处理气体体积与催化剂体积之比。

在有些场合下，也可以用一些其他的单位来代替上面的空速，如10000 ml/g·h，这就是评价时选用催化剂的质量来代替体积，以流量的表注空速。

从上面看，不需要专门来测定空速，只需要对评价催化剂的量和气体流速进行计算就可以得到空速。

（2）我也是做多项催化的，平时作试验时没有直接计算空速，而是改变气体流量来实现空速的调节。其实单纯说空速不好理解，空速是空时的倒数，单位是时间的-1次方。空

时是指流体完全通过单位反应空间所需的时间，倒过来讲空速就是指单位时间内流体通过的反应空间个数。我作试验都是用流量标记的，对应的空速是后来计算出来的，是先计算空

时再求取倒数得到。因为很多文献上发表的数据图都是以空速作坐标的如果你的试验过程接近平推流反应，那么空时就等于停留时间。可以根据催化剂的堆密度和颗粒密度求取空隙密度，由催化剂填充量确定空隙的总体积，再除以气流的流量就可以得到停留时间了

（3）空速(Space velocity)

是指单位时间内通过单位质量(或体积)催化剂的反应物的质量(或体积)。时间一般以小时为单位，当反应物和催化剂的量以质量为单位

时，称为重时空速(Weight hourly space velocity

，WHSV)，而以体积为单位时，称为体积空速。

体积空速又可分为两种情况：如果反应物为气体，可用气体空速(Gas hourly space velocity，GHSV)(注意此时气体体积是标准状态下的体积)；如果反应物为液体，则可用

液时空速(Liquid hourly space velocity，LHSV)。

空速可以只针对一种反应物而言，也可以针对全部反应物而言，既可以用重时空速衡量也可以用体积空速衡量。例如只要反应物为液相，不管实际反应条件下是否以液相存在，

均可用液时空速表示，若反应物之一为液相，而另一不为液相，同样可以前者的体积来计算液时空速。

只要宏观量的测量准确，空速就是准确的，没有什么特别的测量要求。【请教】催化剂评价中：接触时间与空速的问题。

通常所说的空速（不论体积空速还是质量空速）都是指某一原料量与纯催化剂量之比，而接触时间则为空速的倒数。然而，在颗粒催化剂评价过程中，为了减少传热影响以及优

化原料分布，通常在催化剂中添加惰性物质加以稀释。那么，此时的空速应该仍然以纯催化剂的量为基准，还是以稀释后的床层为基准呢。而此时的接触时间（原料与催化剂）与未

稀释之前相比，又有什么变化呢。

回答：

（1）稀释后的催化剂，空速应该以整个床层为基准。此时的接触时间也按照整个床层来计算。比如，未稀释前催化剂体积为1ml,气体流速100ml/min, 那么空速为6000/h,如稀释后总体积为2ml,气体流速保持不变，那么空速为3000/h.接触时间增加一倍。

（2）催化剂的稀释其实就像制备工业催化剂的时候需要加粘合剂一样，空速自然是作为催化剂整体的评价

计算：

气体总量1000+45+35+40=1120 sccm(标况毫升每分,Nml/min )

催化剂质量 2.0g 约3~8ml,取5ml

空速=1120/5=224min-1=13440 h-1

或者=1120/2=560 ml/g·min=33600 ml/g·h