钢瓶气体体积计算.ppt

液化气体汽化体积计算 高压气体法规的定义 在常用温度下 表压力 以下简称压力 达每平方公分十公斤以上之压缩气体或温度在摄氏三十五度时之压力可达每平方公分十公斤以上之压缩气体 但不含压缩乙炔气 在常用温度下 压力达每平方公分二公斤以上之压缩乙炔气或温度在摄氏十五度时之压力可达每平方公分二公斤以上之压缩乙炔气 在常用温度下 压力达每平方公分二公斤以上之液化气体或压力达每平方公分二公斤时之温度在摄氏三十五度以下之液化气体 温度在摄氏三十五度时 压力超过每平方公分零公斤以上之液化气体中之液化氰化氢 液化溴甲烷 液化环氧乙烷或其它中央主管机关指定之液化气体 液化气体与高压气体 高压气体钢瓶特性指常温下不可压缩液化的气体钢瓶内压力随使用时间减少钢瓶压力随温度升高而升高液化气体钢瓶特性指常温下可压缩液化的气体或常温下为液体者钢瓶使用的压力在所有液体气化前保持不变钢瓶内液体饱和蒸气压力随温度升高而升高超临界流体温度上升液体的密度降低压力上升气体的密度增加当提高温度及压力超过临界点时 气体与液体密度相同 以致于无法区分为液体或气体的流体此时称为超临界流体 单位换算 1 基本量 长度公制1m 10dm 100cm 1000mm英制1inch 2 54cm1ft 12inch 30 48cm体积1m3 1000dm3 liter 1dm3 liter 1000cm31m3 35 31ft3流量1m3 hr 1000 60 lpm时间1hr 60min 3600sec重量1ton 1000kg1kg 1000g 1hr 60min 3600sec 压力换算表 单位换算 2 压力 绝对 Absolute 压力与表 Gauge 压力1atm g 2atm a 常用压力换算1atm a 1 013Bar a 1 033kg cm2 a 14 7psi a 1kg cm2 a 14 2psi a 1atm a 760Torr a 1atm a 14 7psi a 单位换算 3 温度 摄氏温标 oC 华氏温标 oF 绝对温标 凯氏温度 Kelvin 绝对0度 273 15oC任何物质的温度无法低于绝对0度H2在1atm压力下沸点 252 7oC 20 3KHe在1atm压力下沸点 268 9oC 4 2KN2在1atm压力下沸点 196oC 77 15KO2在1atm压力下沸点 183oC 90 15KAr在1atm压力下沸点 186oC 87 15K oF 9 5oC 32 K oC 273 15 标准状态下气体体积换算 1 气体体积随温度及压力改变 因此要比较不同温度下气体的质量必须在同一温度及条件下比较等压条件下 温度升高体积膨胀等温条件下 压力升高体积变小标准状态0oC 1大气压下常温状态20oC 1大气压下 液化气体膨胀后体积计算 1 一般而言 大部分的液化气体蒸发或汽化后的行为均符合理想气体 因此液化气体汽化后的体积可用理想气体方程式计算其体积 PV nRT w M RT dv RTM P 压力 以atm表示V 汽化后的体积m3n 气体莫耳数w 液体重量 以kg表示M 莫耳分子量 N2 28 O2 32 Ar 40kg kmol R 理想气体常数 0 082 atm m3 kmol k T 绝对温度 oC 273 15 d 液体密度 kg m3 v 液体体积 m3 液化气体膨胀后体积计算 2 试计算24kg的N2O特殊气体钢瓶 容器内的N2O经汽化后释放到大气中 35oC 1atm 的体积为何 利用理想气体方程式计算 PV nRT w M RTN2O分子量M 44 kg kmol 因此 1xV 24 kg cyl x0 082 atm m3 kmol k x 35 273 15 k 44 kg kmol V 13 78 m3 cyl P 压力 以atm表示V 汽化后的体积m3n 气体莫耳数w 液体重量 以kg表示M 莫耳分子量 N2 28 O2 32 Ar 40 R 理想气体常数 0 082atm m3 kmol k T 绝对温度 oC 273 15 d 液体密度 kg m3 v 液体体积 m3 半导体厂常用特殊气体分子量 气体分子量及比体积 液化气体膨胀后体积计算 3 试计算液氮桶槽内1m3的液态氮经蒸发器后释放到大气中 35oC 1atm 的体积为何 利用理想气体方程式计算 PV nRT w M RT dv RTM液氮的密度 808kg m3因此 1xV 808kg m3x1m3 x0 082 atm m3 kmol k x 35 273 15k 28 kg kmol V 729 2m3 P 压力 以atm表示V 汽化后的体积m3n 气体莫耳数w 液体重量 以kg表示M 莫耳分子量 N2 28 O2 32 Ar 40kg kmol R 理想气体常数 0 082 atm m3 kmol k T 绝对温度 oC 273 15 d 液体密度 kg m3 v 液体体积 m3 同理试计算液氧桶槽内1m3的液态氧经蒸发器后释放到大气中 35oC 1atm 的体积为何 PV nRT w M RT dv RTM液氧的密度 1140kg m3因此 1xV 1140kg m3x1m3 x0 082 atm m3 kmol k x 35 273 15k 32 kg kmol V 900 2m3 240m3LN2TankBackupCapacity 试计算1m3的液态氮经蒸发器后释放到大气中 35oC 1atm 的体积为何 利用理想气体方程式计算 PV nRT w M RT dv RTM液氮的密度 808kg m3因此 1xV 808kg m3x1m3 x0 082 atm m3 kmol k x 35 273 15k 28 kg kmol V 729 2m3TotalAvailableVolume gasphaseN2 fora240m3Tank 240m3 liq x729 2m3 m3 liq x0 9 157507m3 gasPhase Fora8000m3 HrN2consumption BackupTime 157507 m3 8000 m3 hr 19 7hr TankSupplyTimeCalculation 高压钢瓶内容气体体积换算 4 日本规格47L 水容积 钢瓶灌充2000psig压力 释放到35oC 1atm外界环境体积为何 公式 步骤 1换算所有压力成atm步骤 2换算所有压力为凯氏温度 步骤 3依公式计算 V2 6443 7 L 6 443m3 at35oC 2000psig 137 1atm a 35 273 15 k 高压混合气钢瓶内容重量换算 5 1 PH3 He日本规格47L 水容积 钢瓶灌充150Barg压力 内含多少重量的PH3 公式 步骤 1换算所有压力成atm步骤 2换算所有压力为凯氏温度 步骤 3依公式计算 w 94 2g 150Bar g 150Bar g x0 9869atm Bar 148atm g 35 273 15 k 308 15k PH3分子量 34g mol 标