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溫度對(duì)高壓氣體吸附測(cè)試的影響

更新時(shí)間:2023-07-14      點(diǎn)擊次數(shù):1122

 

 高壓氣體吸附測(cè)試是評(píng)價(jià)材料在高壓狀態(tài)下對(duì)某種氣體吸附能力的一種重要方法。在某一恒定溫度下,通過(guò)向一密閉腔體中投入一定量的吸附質(zhì)氣體,通過(guò)吸附前后腔體內(nèi)壓力變化,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,可以計(jì)算得到樣品在該溫度下的吸附量。改變投入氣體的量,可測(cè)試得到樣品在不同分壓下樣品的吸附量,也可得到樣品的吸附脫附等溫線。因此,高壓氣體吸附測(cè)試被廣泛應(yīng)用在儲(chǔ)氫,頁(yè)巖氣,煤層氣,分子篩,活性炭等材料的高壓吸附領(lǐng)域。

應(yīng)用領(lǐng)域:

1、高溫高壓氣體吸附研究,超臨界氣體性能研究,
  微孔材料吸附研究,儲(chǔ)氫材料性能研究,
  煤層氣研究,石油勘探等
2、典型應(yīng)用包括催化劑、分子篩、活性炭、
  碳納米管和各種儲(chǔ)氫材料。
3、了解材料的吸附特性是燃料電池、
  電池?zé)煹罋庀礈焖吞細(xì)浠衔镅芯亢桶l(fā)展的關(guān)鍵

高壓氣體吸附測(cè)試儀


   高壓氣體吸附測(cè)試的準(zhǔn)確度,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(qiáng)度等等。由于氣體受熱膨脹,因此,溫度是影響高壓氣體吸附測(cè)試的一個(gè)重要指標(biāo),哪些地方需要恒溫,如何維持系統(tǒng)恒溫就顯得尤為重要了。

 在高壓吸附測(cè)試中,有以下兩處需要恒溫:

1. 樣品恒溫:只有樣品恒溫,那么對(duì)樣品的高壓氣體吸附性能評(píng)價(jià)才有意義。因?yàn)闇囟葘?duì)樣品的吸附能力具有很大的影響。溫度不同,樣品的吸附能力也不同。通常所說(shuō)的樣品的吸附能力也是指樣品在某一特定溫度下的吸附能力。恒溫的方式包括水浴,油浴等。

2. 儀器內(nèi)部全系統(tǒng)恒溫:高壓氣體吸附測(cè)試的核心使測(cè)試氣體的壓力變化,只有當(dāng)氣體長(zhǎng)期處于一個(gè)恒定的溫度中,壓力傳感器測(cè)的的壓力才具有意義。氣體在高壓條件下,溫度每變化一度,壓力將會(huì)產(chǎn)生很明顯的變化。受周圍環(huán)境的影響,在測(cè)試過(guò)程中,溫度可能發(fā)生微小的波動(dòng),因此就必須對(duì)系統(tǒng)采取全恒溫的模式。如下圖:

 在高壓吸附測(cè)試中,溫度的變化主要有以下原因:

1. 測(cè)試環(huán)境中空氣的對(duì)流產(chǎn)生溫度的變化:由于測(cè)試過(guò)程中,周圍的環(huán)境的溫度是在不斷變化的,因此儀器內(nèi)外就會(huì)產(chǎn)生空氣對(duì)流,對(duì)系統(tǒng)溫度產(chǎn)生影響。為了盡量減少空氣的對(duì)流,就必須將測(cè)試腔與外界隔離開。因此,具有防護(hù)門的高壓氣體吸附測(cè)試儀就顯得尤為重要了。防護(hù)門中間采用保溫材料,能很好的與外界隔絕,具有良好的減少對(duì)流,維持系統(tǒng)溫度恒定的作用。如下圖:

2. 儀器內(nèi)部的熱傳導(dǎo):很多儀器在長(zhǎng)期使用過(guò)程中,都會(huì)產(chǎn)生較大的發(fā)熱現(xiàn)象。在高壓氣體吸附測(cè)試過(guò)程中,儀器發(fā)熱的原因主要是有電磁閥的動(dòng)作引起的,電磁閥的工作原理是通過(guò)電磁線圈控制閥門的開閉,有焦耳定律可知道,通電線圈是會(huì)產(chǎn)生熱量的。電磁閥產(chǎn)生的熱量會(huì)通過(guò)不銹鋼管路傳導(dǎo)到測(cè)試腔,對(duì)測(cè)試產(chǎn)生較大影響。未避免此類影響,儀器內(nèi)部閥門最好使用氣控閥,氣控閥是通過(guò)給閥門供氣,來(lái)控制閥門的開關(guān),因此無(wú)電磁閥所產(chǎn)生的發(fā)熱影響。高壓氣體吸附,在測(cè)試一些易燃易爆氣體,例如甲烷,二氧化碳,氫氣時(shí),要盡量避免產(chǎn)生電火花,電磁閥是產(chǎn)生電火花的一個(gè)原因,而氣控閥則不會(huì)。因此氣控閥的使用是關(guān)鍵而必須的。同時(shí)儀器也應(yīng)該自帶可燃?xì)怏w報(bào)警器。




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