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溫度對高壓氣體(tǐ)吸附測試的影響

 更新時間:2016-09-12 點擊量:1103

溫度對高壓氣體(tǐ)吸附測試的影響

 

    高壓氣體(tǐ)吸附測試是評價材料在高壓狀态下(xià)對某種氣體(tǐ)吸附能力的一(yī)種重要方法。在某一(yī)恒定溫度下(xià),通過向一(yī)密閉腔體(tǐ)中(zhōng)投入一(yī)定量的吸附質氣體(tǐ),通過吸附前後腔體(tǐ)内壓力變化,根據理想氣體(tǐ)狀态方程,可以計算得到樣品在該溫度下(xià)的吸附量。改變投入氣體(tǐ)的量,可測試得到樣品在不同分(fēn)壓下(xià)樣品的吸附量,也可得到樣品的吸附脫附等溫線。因此,高壓氣體(tǐ)吸附測試被廣泛應用在儲氫,頁岩氣,煤層氣,分(fēn)子篩,活性炭等材料的高壓吸附領域。


應用領域:

 

1、高溫高壓氣體(tǐ)吸附研究,超臨界氣體(tǐ)性能研究,

   微孔材料吸附研究,儲氫材料性能研究,

   煤層氣研究,石油勘探等

2、典型應用包括催化劑、分(fēn)子篩、活性炭、

   碳納米管和各種儲氫材料。

3、了解材料的吸附特性是燃料電(diàn)池、

   電(diàn)池煙道氣洗滌塔和碳氫化合物(wù)研究和發展的關鍵

                                                                                                                                                                           高壓氣體(tǐ)吸附測試儀

 

    高壓氣體(tǐ)吸附測試的準确度,受到多方面因素的影響,如溫度,儀器氣密性,壓力傳感器精度,儀器耐壓強度等等。由于氣體(tǐ)受熱膨脹,因此,溫度是影響高壓氣體(tǐ)吸附測試的一(yī)個重要指标,哪些地方需要恒溫,如何維持系統恒溫就顯得尤爲重要了。

 

  在高壓吸附測試中(zhōng),有以下(xià)兩處需要恒溫:

 

1. 樣品恒溫:隻有樣品恒溫,那麽對樣品的高壓氣體(tǐ)吸附性能評價才有意義。因爲溫度對樣品的吸附能力具有很大(dà)的影響。溫度不同,樣品的吸附能力也不同。通常所說的樣品的吸附能力也是指樣品在某一(yī)特定溫度下(xià)的吸附能力。恒溫的方式包括水浴,油浴等。

 

2. 儀器内部全系統恒溫:高壓氣體(tǐ)吸附測試的核心使測試氣體(tǐ)的壓力變化,隻有當氣體(tǐ)長期處于一(yī)個恒定的溫度中(zhōng),壓力傳感器測的的壓力才具有意義。氣體(tǐ)在高壓條件下(xià),溫度每變化一(yī)度,壓力将會産生(shēng)很明顯的變化。受周圍環境的影響,在測試過程中(zhōng),溫度可能發生(shēng)微小(xiǎo)的波動,因此就必須對系統采取全恒溫的模式。如下(xià)圖:
 

 

  在高壓吸附測試中(zhōng),溫度的變化主要有以下(xià)原因:

 

1. 測試環境中(zhōng)空氣的對流産生(shēng)溫度的變化:由于測試過程中(zhōng),周圍的環境的溫度是在不斷變化的,因此儀器内外(wài)就會産生(shēng)空氣對流,對系統溫度産生(shēng)影響。爲了盡量減少空氣的對流,就必須将測試腔與外(wài)界隔離(lí)開(kāi)。因此,具有防護門的高壓氣體(tǐ)吸附測試儀就顯得尤爲重要了。防護門中(zhōng)間采用保溫材料,能很好的與外(wài)界隔絕,具有良好的減少對流,維持系統溫度恒定的作用。如下(xià)圖:

 


 

2. 儀器内部的熱傳導:很多儀器在長期使用過程中(zhōng),都會産生(shēng)較大(dà)的發熱現象。在高壓氣體(tǐ)吸附測試過程中(zhōng),儀器發熱的原因主要是有電(diàn)磁閥的動作引起的,電(diàn)磁閥的工(gōng)作原理是通過電(diàn)磁線圈控制閥門的開(kāi)閉,有焦耳定律可知(zhī)道,通電(diàn)線圈是會産生(shēng)熱量的。電(diàn)磁閥産生(shēng)的熱量會通過不鏽鋼管路傳導到測試腔,對測試産生(shēng)較大(dà)影響。未避免此類影響,儀器内部閥門使用氣控閥,氣控閥是通過給閥門供氣,來控制閥門的開(kāi)關,因此無電(diàn)磁閥所産生(shēng)的發熱影響。高壓氣體(tǐ)吸附,在測試一(yī)些易燃易爆氣體(tǐ),例如甲烷,二氧化碳,氫氣時,要盡量避免産生(shēng)電(diàn)火(huǒ)花,電(diàn)磁閥是産生(shēng)電(diàn)火(huǒ)花的一(yī)個原因,而氣控閥則不會。因此氣控閥的使用是關鍵而必須的。同時儀器也應該自帶可燃氣體(tǐ)報警器。

 

           
可燃氣體(tǐ)報警器                              進口氣控閥