【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制氢和气体纯化，具体涉及一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法。
技术介绍
1、硫化氢热解制氢(反应化学方程式：)是一种生产氢气和去除环境污染物硫化氢的有效方法，能够有效去除能源工业和制造业中广泛存在的重度污染物硫化氢，符合当今对于环境保护和绿色发展的需求。硫化氢热解制氢反应是一种可逆吸热反应，从反应动力学角度来说，提高温度有利于加快反应速率，以及硫化氢的转化率，但是高温条件无疑会提高能源消耗和设备承受能力，增加经济成本。因此，针对硫化氢热解制氢反应的转化率的研究和预测，是硫化氢热解制氢反应工业化和规模化应用的基础之一。
2、通常来说，针对转化率的研究往往会涉及化学平衡，化学平衡在化学反应过程的设计和优化中起着重要作用，平衡常数作为化学平衡的一个重要参数，对于理解和控制化学反应的平衡状态以及预测反应的方向和速率都具有重要意义。所以，建立反应平衡常数随温度和压力变化的关系式对于动态掌握硫化氢热解过程中的转化率，进一步指导硫化氢热解制氢反应的实际应用至关重要。
3、而现有硫化氢热解制氢反应平衡常数的确定方法如经验表达式，需要拟合大量实验数据才能得到，且在实际应用中表现出了一些问题，例如在某些温度下，利用这些经验表达式计算出的平衡常数值与实验数据的偏差超出工程要求的误差范围，同时，一百多年来人们建立的各种经验公式只以温度为变量不以压力为变量，不能用来计算不同压力下硫化氢热解的转化率。此外，不同经验公式在不同温度下计算硫化氢热解反应平衡常数值存在不一致性，进而影响了在此基础上对于硫化氢热解制氢反应转化
技术实现思路
1、鉴于此，为了提高对于硫化氢热解制氢反应转化率的预测的准确性，本专利技术提出了一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法，从分子动力学的角度出发获取硫化氢热解制氢反应的平衡常数，进一步保证了基于平衡常数预测得到的硫化氢热解制氢反应转化率的准确性。
2、为解决上述至少一个技术问题，本专利技术提供的技术方案是：
3、本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是，一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法，包括以下步骤：
4、步骤s1：建立硫化氢热解制氢反应平衡常数预测模型；
5、步骤s2：通过硫化氢热解制氢反应平衡常数预测模型，计算硫化氢热解制氢反应转化率；
6、其中，硫化氢热解制氢反应平衡常数预测模型如式(1)所示：
7、
8、式(1)中，k为硫化氢热解制氢反应平衡常数；e为自然常数；r为普适气体常量，取值为8.3143j·k-1mol-1；t为开尔文温度，单位k；为硫化氢热解制氢反应中产物h2总的摩尔gibbs自由能，单位j/mol；为硫化氢热解制氢反应中产物s2总的摩尔gibbs自由能，单位j/mol；为硫化氢热解制氢反应中产物h2s总的摩尔gibbs自由能，单位j/mol。
9、本专利技术起到的技术效果是：
10、本专利技术所给出的硫化氢热解反应平衡常数计算方法相较于现有技术，能够从分子结构层面出发获得反应物和产物的gibbs自由能有效解析表达式，构建得出硫化氢热解反应平衡常数模型，仅需要输入产物和反应物的几个基本分子常数就能直接进行代数运算得出准确结果，降低了对相关反应大量实验数据的依赖，计算出的平衡常数值与实际数据符合较好，且优于现有模型的计算值，从而为准确计算硫化氢热解制氢反应转化率提供了一种新途径，提高了预测硫化氢热解制氢反应转化率的准确性，有利于指导硫化氢热解制氢反应的应用。
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1.一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法，其特征在于：所述硫化氢热解制氢平衡常数预测模型中S2总的摩尔Gibbs自由能的计算式如式(2)所示：
3.根据权利要求1所述的一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法，其特征在于：所述硫化氢热解制氢反应平衡常数预测模型中H2总的摩尔Gibbs自由能的计算式如式(3)所示：
4.根据权利要求1所述的一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法，其特征在于：所述硫化氢热解制氢平衡常数预测模型中H2S总的摩尔Gibbs自由能的计算式如式(4)所示：
5.根据权利要求1所述的一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法，其特征在于：所述计算硫化氢热解制氢反应转化率的方法为：将对应温度压力条件下由过硫化氢热解制氢反应平衡常数预测模型计算得出的硫化氢热解制氢反应平衡常数Kp，带入H2S热裂解反应的平衡方程计算得出反应进行程度，即得硫化氢热解制氢的转化率，其中，H2S热裂解反应的平衡方程如式(5)所示：
【技术特征摘要】
1.一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法，其特征在于：所述硫化氢热解制氢平衡常数预测模型中s2总的摩尔gibbs自由能的计算式如式(2)所示：
3.根据权利要求1所述的一种硫化氢热解制氢反应转化率预测方法，其特征在于：所述硫化氢热解制氢反应平衡常数预测模型中h2总的摩尔gibbs自由能的计算式如式(3)所示：
4.根据权利要求1所述的一种硫化氢热解制氢...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁群超，熊健权，贾春生，郭晶晶，张烈辉，王超文，彭小龙，赵玉龙，唐浩轩，王博，董姝妤，吴迪，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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