[發明專利]一種肼氣體檢測方法

在審

• 申請號: 201611087751.7
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108132328A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 劉加成;李濤;王曉東;王智剛;于炳軍;厲建新
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N31/10
• 分類號: G01N31/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發明涉及一種肼氣體檢測方法，首先把含肼空氣進行預處理，并設定一系列分解環境，實現肼的催化分解，通過檢測肼分解產物的氫氣濃度，最后結合肼蒸汽的分解率和溫度計算出肼蒸汽的含量；本發明利用全新的方法進行肼濃度檢測，解決了目前肼檢測方法選擇性不高的問題，而且可實現在線連續測量。

技術領域

本發明涉及一種肼氣體檢測方法，特別是一種利用肼催化分解方式的肼氣體檢測方法。

背景技術

肼廣泛用作航天器的推進劑,具有中等毒性,是潛在致癌物。重復暴露在肼氣氛中,會損害人的肝腎；暴露在高濃度氣氛中,會使人痙攣,以至死亡。肼由于沸點低、蒸氣壓高,在空氣中極易形成爆炸性混合物,引起爆炸事故。國家規定在肼類燃料作業場所空氣中最高容許濃度為0.13mg/m3。但在肼的使用過程中,由于推進劑的跑、冒、滴、漏等原因,作業場所中肼蒸氣濃度經常出現超標,給作業人員帶來很大的危害。因此必須對作業場所的肼蒸氣濃度進行檢測,以保障人員的健康和安全。監測空氣中肼蒸氣濃度的方法主要有:化學發光法、化學傳感器法、固體吸附劑/分光光度法、色譜法、質譜法、檢測管法和個人劑量計等。

化學發光法、化學傳感器法、固體吸附劑/分光光度法，缺點是選擇較差。色譜法、質譜法、體積太大操作復雜且價格昂貴。檢測管法和個人劑量計無法實現連續測量且誤差也較大。

針對目前肼檢測方法的不足，發明一種選擇性高，能連續測量，低成本的肼檢測方法是非常必要的。

發明內容

本發明為了解決肼檢測的選擇性、連續測量能力，成本問題而提出了一種催化分解式肼檢測方法，首先把含肼空氣進行預處理，并設定一系列分解環境，實現肼的催化分解，通過檢測肼分解產物的氫氣濃度，最后結合肼蒸汽的分解率和溫度計算出肼蒸汽的含量。本發明利用“肼催化分解原理”，使肼分解為氫氣和氮氣，利用技術更為成熟的選擇性唯一檢測限更寬的光學氫氣檢測技術，實現肼的檢測。

本發明為了實現上述目的，所采用的技術方案為：一種肼氣體檢測裝置，包括順序連接的吸氣管、氣體處理單元、催化床、氣泵、氫氣檢測單元、微處理器、催化床溫度控制器；

所述吸氣管與氣體處理單元入口端連接；

氣體處理單元出口端與催化床入口端連接，催化床測溫口插入催化床溫度控制器的熱電偶，催化床外表面加熱絲與催化床溫度控制器用導線連接；催化床出口端與氣泵入口端用管路連接；

氣泵控制端與微處理器連接，氣泵出口端與氫氣檢測單元通過管路連接；

氫氣檢測單元信號輸出端與微處理器連接，微處理器輸出端與催化床溫度控制器控制端連接。

所述氣體處理單元為中空容器，從入口至出口依次裝有石英棉、干燥劑。

所述干燥劑為與肼不反應的干燥劑，包括CaO顆粒。

所述催化床為中空管，內部填充肼催化分解制氫催化劑，外管壁纏繞加熱絲；外管壁上設有凹槽或測溫口，用于探入熱電偶；

一種肼氣體檢測裝置，還包括顯示單元和報警單元，均與微處理器連接。

一種肼氣體檢測方法，包括以下步驟：

當催化床溫度控制器反饋的催化床溫度在額定工作溫度以上時，吸氣管以額定速率吸入混合有肼氣體的空氣；

被吸入的混合有肼氣體的空氣首先通過氣體處理單元的石英棉過濾掉空氣中的灰塵，然后通過CaO顆粒進行除濕干燥；

經過濾干燥后的氣體進入催化床，空氣內肼分解；

分解后的氣體進入氫氣檢測單元，檢測氫氣含量；

根據催化床溫度、肼的設定分解率、氫氣的檢測量得出空氣中肼的含量。

所述額定工作溫度為35℃。