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温度对高压气体吸附测试的影响

作者:管理员       发布日期: 2016-04-22      点击: 2640
    高压气体吸附测试是评价材料在高压状态下对某种气体吸附能力的一种重要方法。在某一恒定温度下,通过向一密闭腔体中投入一定量的吸附质气体,通过吸附前后腔体内压力变化,根据理想气体状态方程,可以计算得到样品在该温度下的吸附量。改变投入气体的量,可测试得到样品在不同分压下样品的吸附量,也可得到样品的吸附脱附等温线。因此,高压气体吸附测试被广泛应用在储氢,页岩气,煤层气,分子筛,活性炭等材料的高压吸附领域。

应用领域:
 
1、高温高压气体吸附研究,超临界气体性能研究,
   微孔材料吸附研究,储氢材料性能研究,
   煤层气研究,石油勘探等
2、典型应用包括催化剂、分子筛、活性炭、
   碳纳米管和各种储氢材料。
3、了解材料的吸附特性是燃料电池、
   电池烟道气洗涤塔和碳氢化合物研究和发展的关键
                                                                                                                                                                           高压气体吸附测试仪

    高压气体吸附测试的准确度,受到多方面因素的影响,如温度,仪器气密性,压力传感器精度,仪器耐压强度等等。由于气体受热膨胀,因此,温度是影响高压气体吸附测试的一个重要指标,哪些地方需要恒温,如何维持系统恒温就显得尤为重要了。

  在高压吸附测试中,有以下两处需要恒温:

1. 样品恒温:只有样品恒温,那么对样品的高压气体吸附性能评价才有意义。因为温度对样品的吸附能力具有很大的影响。温度不同,样品的吸附能力也不同。通常所说的样品的吸附能力也是指样品在某一特定温度下的吸附能力。恒温的方式包括水浴,油浴等。

2. 仪器内部全系统恒温:高压气体吸附测试的核心使测试气体的压力变化,只有当气体长期处于一个恒定的温度中,压力传感器测的的压力才具有意义。气体在高压条件下,温度每变化一度,压力将会产生很明显的变化。受周围环境的影响,在测试过程中,温度可能发生微小的波动,因此就必须对系统采取全恒温的模式。如下图:


  在高压吸附测试中,温度的变化主要有以下原因:

1. 测试环境中空气的对流产生温度的变化:由于测试过程中,周围的环境的温度是在不断变化的,因此仪器内外就会产生空气对流,对系统温度产生影响。为了尽量减少空气的对流,就必须将测试腔与外界隔离开。因此,具有防护门的高压气体吸附测试仪就显得尤为重要了。防护门中间采用保温材料,能很好的与外界隔绝,具有良好的减少对流,维持系统温度恒定的作用。如下图:


 
2. 仪器内部的热传导:很多仪器在长期使用过程中,都会产生较大的发热现象。在高压气体吸附测试过程中,仪器发热的原因主要是有电磁阀的动作引起的,电磁阀的工作原理是通过电磁线圈控制阀门的开闭,有焦耳定律可知道,通电线圈是会产生热量的。电磁阀产生的热量会通过不锈钢管路传导到测试腔,对测试产生较大影响。未避免此类影响,仪器内部阀门最好使用气控阀,气控阀是通过给阀门供气,来控制阀门的开关,因此无电磁阀所产生的发热影响。高压气体吸附,在测试一些易燃易爆气体,例如甲烷,二氧化碳,氢气时,要尽量避免产生电火花,电磁阀是产生电火花的一个原因,而气控阀则不会。因此气控阀的使用是关键而必须的。同时仪器也应该自带可燃气体报警器。

           
可燃气体报警器                              进口气控阀


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