在环境治理研究中，会有需要气体以流动形式参与反应，主要包括光热催化CO₂加氢反应、光热催化甲烷重整反应和光催化气体污染物降解反应等。
在流动相反应过程中，由于反应气体始终处于流动状态，因此，实验反应过程中需要精准调节气体流量稳定参与反应。
01
目前，泊菲莱科技所有设备中，涉及气体参与的流动相反应装置主要有以下3种：
泊菲莱PLR-PTSR Ⅱ光热催化反应仪，主要适用于流动相气固光热催化反应，如光热催化CO₂加氢、光热催化甲烷重整和光热催化CO₂还原反应；
泊菲莱PLR-GSPR常压气固相光催化反应系统，主要适用于流动相气体污染降解反应，如光催化NOx的降解、光催化VOCs的降解反应；
泊菲莱PLD-DGCS05多组分动态配气仪，主要适用于多种气体的混合和气体流量的精准控制。
图1. 泊菲莱流动相光催化反应装置
泊菲莱PLR-PTSR Ⅱ光热催化反应仪、泊菲莱PLR-GSPR常压气固相光催化反应系统和泊菲莱PLD-DGCS05多组分动态配气仪的流量控制单元均采用质量流量控制器。
02
质量流量控制器（Mass Flow Controller，MFC）是一种能够精确测量并控制气体流量的装置，不仅具有质量流量计的测量流量功能，更重要的是，可以根据需要通过流量设定来自动控制气体流量，测量值不需要温度压力补偿。
质量流量控制器的流量单位一般以sccm（Standard Cubic Centimeter Per Minute）和slm（Standard Liter per Minute）来表示，即每分钟标准毫升或每分钟标准升。
在不同的使用条件下，指示的流量均为0℃、101.325 kPa下的流量。
质量流量控制器出厂前会进行标定，一般以N2作为标定气体。然而，在实验过程中，原料气体可能是其他气体，此时，设定流量与真实流量之间会存在偏差，影响实验结果。
例如实验原料气体为CO₂，质量流量控制器标定气体为N₂，实验所需流量为100 sccm，若此时设定流量仍旧选择100 sccm，其真实CO₂流量则为73.7 sccm，小于实验所需流量。
可通过公式（1）进行设定流量与真实流量的转换：
常见气体校正系数见表1
表1.常见气体校正系数
实验前，务必查看质量流量计的标定气体类型，查阅表1，将实验所用真实流量代入公式（1），计算出设定流量。
在实验过程中，原料气体为纯气则可使用公式（1）计算，如原料气体为混合气体，则需先借助公式（2）计算出混合气体的校正系数，再代入公式（1）进行计算。
其中C1、C2、C3指混合气体中气体体积百分含量。
例如：混合气体为20% H₂和80% CO₂，质量流量控制器标定气体为Ar，实验所需流量200 sccm，实验设定流量计算如下：
即：设定流量为361.2 sccm。
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