一种光催化反应的量热测试方法技术

本发明专利技术涉及反应过程中反应热的测试，具体的说是一种光催化反应的量热测试方法。光催化反应过程中，各原料在反应器内发生光催化反应，根据热量守恒，计算获得反应过程表观摩尔反应热△

【技术实现步骤摘要】
一种光催化反应的量热测试方法
本专利技术涉及反应过程中反应热的测试，具体的说是一种光催化反应的量热测试方法。
技术介绍
表观反应热是化学反应过程释放或吸收能量的综合表现，是化工设计和安全生产所需要的重要参数。关于反应热理论计算的方法报道很多，如利用理论化学及Gaussian软件和CHETAH(ChemicalThermodynamicandEnergyRelease)软件，以及物质的标准摩尔生成焓等方法，但是由于物质相变热、混合热、显热等因素的影响，理论计算与实际反应过程能量转化存在不同程度的差异。目前，也有一些关于反应热测试的相关报道，例如：典型性文献“丁酸乙酯合成工艺的热安全性研究”对丁酸乙酯合成进行量热测试，测试过程正丁醇作为打底物料，滴加乙酸酐完成量热测试，但是，目前关于光催化过程表观反应热测试的相关报道很少，尚无一种能够获取光催化反应热的测试方法。光催化反应在有机合成、化工生产等领域广泛应用,多用于溴化、氯化等自由基参与的化学反应，主要利用紫外光、可见光或其他光源代替自由基引发剂；或用于与光敏剂催化剂协同催化，具有工艺清洁环保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光催化反应的量热测试方法，其特征在于：光催化反应过程中，各原料在反应器内发生光催化反应，根据热量守恒，计算获得反应过程表观摩尔反应热△

【技术特征摘要】
1.一种光催化反应的量热测试方法，其特征在于：光催化反应过程中，各原料在反应器内发生光催化反应，根据热量守恒，计算获得反应过程表观摩尔反应热△rHm。


2.按权利要求1所述的光催化反应的量热测试方法，其特征在于：
1)根据热量守恒，表观反应热量为：
Qr+Qcal+Qlight＝Qflow+Qaccum+Qdose(1)
2)常规校准，向反应器内加入任意一种或几种反应原料和/反应催化剂，在催化反应温度下，待体系稳定后，向反应系统提供恒定功率进行校准，同时记录体系各项数据，待反应系统各温度稳定，即Qcal＝Qflow+Qaccum(2)而后关闭功率，完成校准；
3)光照校准，按照步骤2)记载体系，向反应器提供光照照射，在反应温度下，控制反应体系温度或整个反应进程下反应器夹套进出口温度平均值Tj,等待反应系统各温度稳定，即获得不同温度下热量关系，Qlight＝Qflow(4)；Qlight＝Qaccum(6)；在线采集反应过程数据；
4)加料，在光照条件下，将反应所需原料加入反应器，通过各相态原料通过计量控制连续加入至反应体系，采用恒Tr和/或Tj模式，移除反应热，即：Qr+Qlight＝Qflow+Qaccum+Qdose(8)，在线采集试验过程数据，计算获得表观摩尔反应热△rHm；





3.按权利要求1所述的光催化反应的量热测试方法，其特征在于：所述表观反应热量式中，
Qr为表观反应热量(单位为kJ)；
Qcal为校准时加热器提供的热量(单位为kJ),Qcal＝qc×tc，qc为校准恒定功率(单位为W)，tc为恒定功率校准时间(单位为s)；
Qlight为光照引起的热量(单位为kJ)；
Qflow为反应器夹套移出或提供的热量(单位为kJ)，Qflow＝KA×(Tj-Tr)×t，K为换热系数(单位为W·℃-1·m-2)，A为换热面积(单位为m2)，KA为换热系数与换热面积的乘积(单位为W·℃-1)，Tr为反应物料实际温度(单位为℃)，Tj为反应器夹套进出口温度平均值(单位为℃),t为夹套移出或提供的热量时间(即，反应时间)；
Qaccum为反应体系累积的热量(单位为kJ)，Qaccum＝mr×Cp，r×(Tr-Trset)，mr为反应器内物料质量(单位为g...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全国，孔蓉，魏振云，刘玄，马晓华，寇义彪，程春生，
申请(专利权)人：沈阳化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21