[發明專利]一種氣體吸附劑評價裝置有效
| 申請號： | 201710020057.1 | 申請日： | 2017-01-06 |
| 公開（公告）號： | CN108279182B | 公開（公告）日： | 2020-06-16 |
| 發明（設計）人： | 劉雙;張洋;江華;姚遠;李軍生 | 申請（專利權）人： | 南京林業大學 |
| 主分類號： | G01N5/02 | 分類號： | G01N5/02 |
| 代理公司： | 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465 | 代理人： | 姜海榮 |
| 地址： | 210037 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 氣體 吸附劑 評價 裝置 | ||
1.一種氣體吸附劑評價裝置，該裝置包括氣體鋼瓶、外絲三通接頭、質量流量計、閥門、圓柱形吸附床（4）、對照儲氣罐（5）、壓力測試表（2）、溫度測試表（3）、緩沖罐（8）、氣體混合罐（1）、氣相色譜分析儀（7）和真空泵（8），氣體鋼瓶包括第一氣體鋼瓶（C1）和第二氣體鋼瓶（C2），所述第一氣體鋼瓶（C1）、第一減壓閥（V1）、第一質量流量計（F1）依次通過第一管線（A）連接，所述的第一管線（A）的出氣端與第一外絲三通接頭（T1）的一端相連，使用帶有錐形卡套的螺帽擰緊保證氣密性，其余外絲三通接頭均采用此種連接方式的外絲三通接頭；所述的第一外絲三通接頭（T1）另外兩端分別連接第二管線（B）和第三管線（C），所述的第二管線（B）依次連接第二氣體鋼瓶（C2）、第二減壓閥（V2）、第二質量流量計（F2），所述的第三管線（C）依次連接氣體混合罐（1）、第一針閥（V3），出氣端與第二外絲三通接頭（T2）連接；
所述的第二外絲三通接頭（T2）另外兩端分別連接第四管線（D）和第五管線（E），所述的第四管線（D）另一端連接第三外絲三通接頭（T3），所述的第三外絲三通接頭（T3）另外兩端分別連接壓力測試表（2）和第八管線（I），所述的第八管線（I）將第二針閥（V4）、圓柱形吸附床（4）、第四針閥（V6）順次連接，氣體出口端連接第四外絲三通接頭（T4），所述的第四外絲三通接頭（T4）連接溫度測試儀（3）和第九管線（J），所述的第九管線（J）與第五外絲三通接頭（T5）連接，所述的第五外絲三通接頭（T5）另外兩端連接第五管線（E）和第六管線（F），所述的第五管線（E）依次連接第三針閥（V5）、對照儲氣罐（5）和第五外絲三通接頭（T5），所述的第六管線（F）依次串聯氣相色譜分析儀（7）、第五針閥（V7），末端連接緩沖罐（8）；
所述的緩沖罐（8）頂部裝有真空壓力表（9），另接第六外絲三通接頭（T6），所述的第六外絲三通接頭（T6）另外兩頭連接第七管線（G）和第十管線（K）,所述第七管線（G）上裝有第六針閥（V8），所述的第十管線（K）設有第七針閥（V9），末端接真空泵（10）；
所述的圓柱形吸附床（4）和對照儲氣罐（5）可以放入恒溫水浴箱（11）中，可以用來檢測在恒溫條件下吸附劑的吸附性能；
所述的圓柱形吸附床（4）和對照儲氣罐（5）的壓力和溫度分別用壓力測試表（2）和溫度測試表（3）來測試；
所述的緩沖罐（8）的真空度用真空壓力表（9）來監控，這樣緩沖罐（8）既可以用來避免氣壓對真空泵（10）的沖擊破壞，同時可以來檢測吸附裝置的真空度和氣密性。
該裝置內所有管線的內徑均為5mm；
所述的圓柱形吸附床（4）和對照儲氣罐（5）的內徑均為20mm；所述的圓柱形吸附床（4）和對照儲氣罐（5）可以放入恒溫水浴箱中，這樣可以控制溫度變化進行恒溫測試；
所述的圓柱形吸附床（4）和對照儲氣罐（5）的體積大小、材質完全相同；
所述的圓柱形吸附床（4）內兩端安裝金屬絲網，以防止細小顆粒堵塞管路；
所述的圓柱形吸附床（4）內裝入的吸附劑為固體吸附劑，形狀為球形或柱形或塊狀；所述的吸附劑為活性炭；
裝入的吸附劑與圓柱形吸附床體積比為2:3~3:4，以保證達到最好的吸附效果；
所述的氣相色譜分析儀（7）與計算機連接，記錄混合氣體經過圓柱形吸附床（4）后的氣體濃度；
所述的真空泵頂部接有數字壓力表；第一氣體鋼瓶（C1）內氣體為N2，第二氣體鋼瓶（C2）內氣體為CO2。
2.據權利要求1所述的一種氣體吸附劑評價裝置，其特征在于，用動態法測試吸附劑對X氣體的吸附總量的計算方法如下：
（1）總的測試時間為t=t2-t1
（2）流經系統X氣體的量n總=tl2
（3）未被吸附劑吸附的X氣體的量
（4）吸附劑的吸附X氣體的吸附總量n=n總-n未
其中：t1-吸附測試開始的時間，t2-吸附測試結束的時間，l2-為CO2氣體的流速，l-混合氣體的總流量，C-氣相色譜分析儀顯示X氣體的濃度。
3.據權利要求1所述的一種氣體吸附劑評價裝置，其特征在于，用靜態法測試吸附劑對X氣體的吸附總量n的計算方法如下：
未通入吸附床氣體所占空間體積可以根據管線內徑和圓柱形吸附床（4）內徑及各自長度，可以計算出來記為V1；整個吸附系統的體積即為第一針閥（V3）至第五針閥（V7）的體積，可根據同樣的方法計算出該體積，即為V2；
吸附前通入系統的CO2總量
吸附后的CO2的剩余量
吸附劑對CO2的吸附總量n=n總-n余
其中：P1、P2分別為測試前后系統的壓力，T1、T2分別是測試前后系統的溫度。
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