[發明專利]一種沼氣貯氣膜甲烷滲透性的測定方法

無效

• 申請號: 201010241979.3
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101949814A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 李子富;王曉希;廉靜;劉璇;尹福斌
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N7/10
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術領域

本發明涉及一種沼氣貯氣膜甲烷氣體透過量和氣體透過系數的測定方法。

背景技術

沼氣生產技術是一種較為成熟的生物質能利用技術。目前，在世界許多國家已建設了大量沼氣工程和分散的戶用沼氣池。作為平衡手段，貯氣環節在沼氣工程中異常重要，因此沼氣貯氣裝置在整個沼氣工程中占有舉足輕重的作用。早期，常采用濕式浮罩貯氣柜或鋼制高壓貯氣罐貯氣。現在多采用貯氣膜柜來貯存沼氣。

因沼氣貯氣膜材其所應用的特殊場所，相對于普通建筑膜材它需有優良的氣密性能，因而膜材的滲透性能指標是一個尤為重要的性能指標。由于沼氣的主要成分為CH₄，應主要考察膜材對于這種氣體的滲透性能。

目前，國內外均未制定專門針對沼氣貯氣膜材的產品性能標準以及測試標準。一些著名的膜材生產廠家如德國的mehler公司、agriKomp公司等均是采用的企業標準，沒有統一的測試方法和標準。由于沼氣貯氣膜的經濟性和生產安裝簡單等優點，其在我國的應用越來越受到重視，因此迫切需要針對沼氣貯氣膜制定統一的測定方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題：為了建立統一的貯氣膜材產品滲透性能及測試標準，從而規范并促進沼氣貯氣膜材行業的健康發展，本發明提供一種調控并測試出一定溫度、濕度、壓力范圍內，被測膜材一定時間內的甲烷透過量及透過系數，從而對膜材的滲透性能作出評價的沼氣貯氣膜甲烷滲透性的測定方法。

本發明所采用的技術方案：一種沼氣貯氣膜甲烷滲透性的測定方法，具體包括以下步驟：

①薄膜或薄片的試樣經過預處理后，測試其厚度，并于室溫條件下干燥，備用；

②將試驗臺密封圈處涂一層真空油脂；

③將所述試樣置于所述試驗臺上，將低壓室和高壓室分開；

④對低壓室抽真空，將所述試樣在真空下應緊貼試驗臺，蓋好上蓋并緊固；

⑤對高壓室抽真空到27kPa以下，并繼續脫氣，以排除試樣所吸附的氣體和水蒸氣；

⑥將溫度控制在20℃～70℃，并將濕度控制為0～100％RH；

⑦向高壓室充CH₄，高壓室的氣體壓力控制在1.0×10⁵Pa～1.1×10⁵Pa；

⑧進行透氣實驗：測量低壓室的壓力增量Δp，可確定試驗氣體由高壓室透過試樣到低壓室的以時間為函數的氣體量；

⑨當低壓室在相同的時間間隔內壓差的變化保持恒定，則達到氣體的穩定滲透，按照以下公式計算可以得到甲烷氣體透過量和透過系數：

Qg=ΔpΔt×VS×T0p0T×24(p1-p2)---(1)]]>

式中：Q_g-CH₄氣體透過量，cm³/m²·d·Pa；

-在穩定透過時，單位時間內低壓室氣體壓力變化的算術平均值，Pa/h；

V-低壓室體積，cm³；

S-試樣的試驗面積，m²；

T-試驗溫度，K；

p₁-p₂-試樣兩側的壓差，Pa；

T₀，p₀-標準狀態下的溫度(273.15K)和壓力(1.0133X10⁵Pa)。