将质量流应用于二氧化碳加氢新工艺
CO2加氢
随着氢作为燃料的日益普及，对甲醇和乙醇的需求预计也会增加。这些化学品通常采用称为 CO 2加氢的工艺制造，该工艺通过称为逆水煤气变换反应 (RWGSR) 的热力学密集型工艺 将 CO 2还原为 CO 和 H 2 O。
使用可再生氢（例如源自绿氢、金氢、橙氢或白氢）的CO 2加氢是一种清洁工艺，可将 CO 2制成一系列不同的最终产品，包括甲醇、甲酸和乙醇同时减少CO 2 排放。通过使用CO 2 加氢和绿色氢来制造甲醇等氢载体，氢工业可以将氢气转化为更易于运输的化学品，从而更轻松地储存氢气。
虽然该过程通常需要高温和高压，但位于孟买的塔塔基础研究所 (TIFR) 的研究人员开发了一种通过等离子体催化剂激发 H 2 和 CO 2在室温下进行 CO 2加氢的方法 。
在此过程中，TIFR 的研究人员通过应用局域表面等离子体共振 (LSPR) 现象，以大于 95% 的选择性将 CO 2转化为 CO，LSPR 解释了金属表面的电子在频率与入射电磁辐射相匹配时如何振荡。 。换句话说，这些研究人员使用特殊的金镍 (Au-Ni) 纳米粒子催化剂， 在光反应器内，在太阳光和 H 2存在的情况下将 CO 2还原为 CO。因此，克服活化势垒所需的能量要少得多，从而减少了通过CO 2加氢制造不同最终产品所需的总能量。
设计新流程
在实验设计中，将CO 2和H 2混合到连续流反应器中，使得Au-Ni催化剂床保持在约1mm，以允许足够的光穿透。调整光的强度和温度，以优化不同操作条件下的效率。然而，CO 2和H 2的流量 保持恒定在10mL/min和1mL/min，以便在反应器中创造稳定的气体条件。
使用质量流量实现 CO2 加氢中稳定的研究流动条件
由于实验性CO 2加氢过程需要稳定的CO 2和H 2流量条件 以测试其他操作条件，因此需要高度可重复、精确且准确的低流量满量程控制。Alicat MC 系列和CODA KC 系列质量流量控制器提供近乎瞬时、可靠、可重复的低流量控制，满量程低至 0.5 SCCM 或 40 g/hr。
使用 PLC 或计算机通过模拟、串行或工业协议进行自动控制通信，可实现高度个性化的流量数据测量和控制。批处理和累加等功能可以跟踪流量数据。
Alicat MC 系列：
- 满量程范围为 0.5 SCCM 至 5,000 SLPM
- 控制范围为满量程的 0.01% – 100%
- 精度高达读数的 ±0.5% 或满量程的 ±0.1%，以较大者为准
- 重复性高达读数的 ±0.1% 和满量程的 0.02%
- 响应时间小于 30 毫秒
CODA KC 系列：
- 满量程范围为 40 g/h 至 100 kg/h
- 控制范围为满量程的 2% – 100%
- 气体精度高达读数的 ±0.5% 或满量程的 ±0.05%，以较大者为准
- 重复性高达读数的 ±0.05% 和满量程的 ±0.025%
- 更高满量程下的额定压力高达 4000 PSIA
Alicat 的设备广泛应用于真空应用、涂层、石油和天然气、氢气、泄漏测试和许多研究应用等各个行业。总共，Alicat 设备已被 1,000 多篇同行评审论文引用，并广泛应用于航空航天、玻璃制造、色谱和光谱、化学气相沉积和生物反应器制造等行业。