Ag400直接替代PdO应用于高真空多层绝热储罐中的研究

高真空多层绝热因其超好的绝热性能而广泛的应用于低温储罐,但其夹层真空度会随着材料的放气而逐渐降低,放气的主要成分是氢气。为此,对比研究了新型廉价吸氢剂银分子筛(Ag400)和常规高价吸氢剂氧化钯(PdO)的吸氢特性。分别测定了PdO和Ag400的吸附等温线,根据BDDT理论,均为第一类吸附等温线,属于化学吸附,并用Langmuir等温式进行了分析,PdO的吸附系数为8.11,饱和吸附量为228.53 ml/g;Ag400的吸附系数为8.28,饱和吸附量为29.45 ml/g。Ag400的饱和吸附量,平均最大吸附速率和实验周期内平均吸附速率分别是PdO的13.01%,40.89%和15.92%。综合考虑吸附量和吸附速率,认为Ag400进行PdO的直接替代时,质量比例应不低于10∶1。本文可以为工程设计人员应用新型吸氢剂Ag400提供理论依据。     

应用于低温绝热气瓶的复合吸氢剂的质量优化和吸附性能

低温绝热气瓶普遍采用高真空多层绝热,其夹层真空随着时间会缓慢变坏,氢气是造成真空下降的主要原因,而现在的吸氢剂氧化钯(PdO)价格昂贵单位吸氢量较小。因此本文搭建实验平台,研究由氧化铜(CuO)和5 A分子筛(5 A)组成的新型廉价复合吸氢剂的吸附性能。研究结果表明:复合吸氢剂的最优质量比例为1∶6.2,测定了在此比例下的复合吸氢剂的吸附等温线,根据BDDT理论,该等温线属于第Ⅰ类吸附等温线,并用Langmuir等温式进行了分析,得出饱和吸附量为560.97 mL(stp)/g(CuO),吸附系数为2.69。     

除氢材料在高真空多层绝热设备中维持高真空行为研究

高真空多层绝热低温设备夹层内的绝热材料及金属材料会向真空夹层内释放出氢气,导致绝热真空恶化,严重影响设备的绝热性能.本工作搭建了吸氢材料吸气性能测试实验装置,通过测量已知夹层体积内真空度随时间的变化,对比分析了 Ag-Z型银吸气剂和高效催化除氢剂(ECG)的吸气性能,并获得了两种吸氢材料的吸附等温曲线.研究表明,两种吸氢材料的吸附过程均符合BDDT理论中的第一种类型,即Lang-muir 吸附.本实验采用定容法测得Ag-Z型银吸气剂累计吸气量为63.084 mL/g,平均吸气速率为0.132 mL/(g·h).ECG累计吸气量为366.276 mL/g,平均吸气速率为1.353 mL/(g·h),分别是Ag-Z型银吸气剂的5.81倍和10.25倍.两组实验中平均吸气速率均随着加注氢气初始压力的升高而先增加后降低.两种除氢材料最大吸附速率均发生在第一次加氢初始阶段,平衡压力均随加注氢气的初始压力增大而升高.实验结果为两类吸氢材料在低温设备储运行业的应用提供了依据.     

吸气剂在低温容器中应用的研究进展北大核心CSCD

吸气剂是维持真空的重要工具之一。本文将低温容器真空夹层内使用的吸附剂归纳为三种:第一种是化学吸附,主要特征为吸气剂与吸附质发生化学反应,常见有氧化钯、氧化铜等;第二种是物理吸附,其特点为吸气剂与吸附质(一般为气体)由范德瓦尔力将吸附质吸收于吸气剂微孔内,比如分子筛、活性炭等;第三种吸附既具有化学反应又包含物理吸附,常见如银分子筛何银吸气剂。本文讨论了国内外学者对不同吸气剂在低温容器中的研究成果,分析了真空夹层中产生气体的原因,探究了吸气剂的选用、吸气性能、吸附过程以及吸附机理,提出了后续研究方向主要集中在低温环境下吸气剂对低温容器全真空寿命周期内维持真空的性能。     

高分子吸氢剂直接替代PdO应用于高真空多层储罐的吸氢性能

高真空多层绝热因其超好的绝热性能而广泛的应用于低温容器,但其夹层真空度会随着材料的放气而逐渐降低,放气的主要成分是氢气。为此,本文设计实验平台,研究了Polymer吸氢剂的吸附特性。根据BDDT理论,Polymer吸氢剂的吸附等温线为第一类和第二类吸附等温线的组合,低平衡压力时,满足Langmuir吸附模型,高平衡压力时,满足Harkins-Jura吸附模型;吸氢剂的吸附量为同平台实验得出的贵金属吸氢剂PdO吸附量的26.69%,进行PdO的直接替代质量比例应不低于5∶1;吸氢剂的平衡压力随H_2充注次数的增加而逐渐升高,平衡时间随充注H_2压力增加呈现阶梯型升高;吸氢剂达到最大吸附速率的时间均出现在吸附开始的第一小时,最大吸附速率和24 h内平均吸附速率均与初始H_2压力接近正比例关系,而与充注H_2次数无关。本文可以为工程设计人员应用新型吸氢剂提供理论依据。     

不同质量比例的氧化铜和5A分子筛在低温绝热气瓶中的吸氢特性

在高真空多层绝热储罐夹层的氢气是造成其绝热性能下降的主要原因,而现在的吸氢剂PdO价格昂贵单位吸氢量较小。为此本文搭建实验平台,研究新型廉价复合吸氢剂(不同比例的CuO和5A分子筛)的吸氢特性。研究结果表明:CuO因偏低的吸附速率0.0489 ml(STP)/h和偏高的吸附温度260℃,不适合单独作为吸氢剂;在5 gCuO中加入25 g和100g5A分子筛后,吸氢温度下降23.07%,吸附速率平均提升22.32倍,然而5 A分子筛由25 g增加到100 g,并未促进吸附,相反吸氢速率下降了20.44%;保持100 g5A分子筛不变,CuO由5 g增加至10 g,相较于其他两种比例的吸氢剂,吸附温度下降20.00%,吸附速率提高3.81%,吸附平衡时间缩短39.13%和54.54%,平衡真空度提高34.78%和58.33%;CuO和5A复合吸氢剂拥有较低的吸附温度,较高的吸附速率和平衡真空度,是一种比较适宜的真空吸氢剂。     

几种组合吸附剂的吸氢等温线的测定及分析

测定了几种组合吸附剂在低压室温下的吸氢等温线,该组合吸附剂是由5A分子筛和含有不同比例PdO和Ag2O的吸气剂组成的.本文对这些吸氢等温线进行了分析,拟合出在一定范围内适用的吸氢等温方程式.根据BDDT理论,组合吸附剂的吸氢等温线与第Ⅳ种等温线的类型很接近.比较了同一吸气剂不同放置方式对吸附量的影响.吸气剂平铺放置时,组合吸附剂的吸附量明显大于吸气剂包裹放置时的吸附量,在储罐中应该尽可能地平铺放置.放置方式相同,含有不同百分比PdO的组合吸附剂的吸附量也有较大的差别.为了充分发挥多层绝热的效果,在高真空多层绝热储罐内优先选用含有85%PdO和15%Ag2O的组合吸附剂.实验结果及相应分析,为我国低温吸附的设计应用提供依据.     

国产银分子筛和复合氧化物吸氢剂应用于高真空多层储罐的吸氢性能

高真空多层绝热因其超好的绝热性能而广泛的应用于低温储罐,但其夹层真空度会随着材料的放气而逐渐降低,放气的主要成分是氢气。本文设计了实验平台,研究了国产银分子筛(NewGetter)和复合金属氧化物吸氢剂(PdOAgO)的吸附等温线。根据BDDT理论,两种等温线均属于第Ⅰ类吸附等温线,符合Langmuir吸附模型,NewGetter饱和吸附量是21.63m L/g,占PdOAgO的12.12%。平衡压力处于相同范围内时,两种吸氢剂的平均吸附速率和最大吸附速率均随平衡压力的升高而减小;PdOAgO的平均吸附速率比NewGetter大两个数量级,最大吸附速率比NewGetter大一个数量级。本文可以为两种吸氢剂的推广使用提供理论依据。     

变压吸附分离技术中水对活性炭吸附性能的影响

通过实验考察了水对活性炭TK-T1和TK-T2吸附性能的影响。通过测试活性炭对H2、N2、CO2纯组分的吸附量,考察活性炭吸附性能。活性炭含水量越多,活性炭吸附性能越弱,对CO2的吸附量越小;相同含水量,再生真空度越高,对CO2的吸附量越大,但含水量和再生真空度几乎不影响活性炭的分离性能;采用抽真空再生,可以恢复活性炭的活性。     

高真空多层绝热储罐中微热型复合吸附剂吸附氢气的实验研究

为解决氢气导致高真空多层绝热储罐夹层真空度下降和吸氢剂价格昂贵的问题,本文搭建了吸氢试验台,研究了廉价微热型吸氢剂CuO和CuO+C的吸氢性能;结果表明:C的加入使CuO吸氢活化温度下降了100℃,吸氢速率提高了26.2倍;测定了CuO+C的吸氢等温线,分析了多次吸氢过程,得知在低压时,吸氢产物对吸氢有促进作用,而在高压时,作用不明显;根据BDDT理论,该等温线属于第Ⅰ类吸附等温线,并用Langmuir等温式进行了拟合     

高真空多层绝热储罐中微热型复合吸氢剂优化实验研究

氢气是造成高真空多层绝热低温储罐夹层真空度下降的主要原因,为此搭建了吸氢试验台,研究了廉价微热型吸氢剂CuO+C在不同质量比例下的吸氢性能和吸氢过程曲线;研究表明:CuO与C的最佳质量比为1∶6.4;在最佳质量比下,经过43 h,常温夹层压力从50下降到2.2×10-2Pa,吸附了19.762 m L标态下的氢气;吸附过程曲线可分为诱导吸附期,急剧吸附期和平缓吸附期,其中,诱导吸附期随着含炭量的增加,先减小后增大;整个吸附过程曲线成反"S"型。     

微热复合吸氢剂在高真空多层绝热储罐中的实验研究

氢气是造成高真空多层绝热储罐夹层真空度下降的主要原因,为此本文搭建了吸氢试验台,研究了廉价微热型吸氢剂CuO+C,在夹层氢气压力较高时,不同吸附温度下的吸氢特性;比较了吸附温度在100℃时,CuO+C和CuO+C+5A的不同吸氢特性;探索了CuO+C+5A吸附氢气达到平衡,充注液氮后,夹层压力随时间的变化;研究表明:复合吸氢剂是化学吸附氢气,最低活化温度为60%,吸附诱导期随着吸附温度的升高,由长变短,在160℃时消失;在高真空多层绝热储罐的内罐外壁底部放置5A分子筛后,平衡压力由220变为8.4 Pa,而达到平衡所需要的时间仅增加了60 h;平衡后向储罐充注液氮,夹层压力随时间成阶梯型变化,经过10 h,夹层真空度达到5.83×10~(-4)Pa,完全满足高真空绝热的使用要求。     

吸气剂在低温容器中应用的研究进展

吸气剂是维持真空的重要工具之一。本文将低温容器真空夹层内使用的吸附剂归纳为三种:第一种是化学吸附,主要特征为吸气剂与吸附质发生化学反应,常见有氧化钯、氧化铜等;第二种是物理吸附,其特点为吸气剂与吸附质(一般为气体)由范德瓦尔力将吸附质吸收于吸气剂微孔内,比如分子筛、活性炭等;第三种吸附既具有化学反应又包含物理吸附,常见如银分子筛何银吸气剂。本文讨论了国内外学者对不同吸气剂在低温容器中的研究成果,分析了真空夹层中产生气体的原因,探究了吸气剂的选用、吸气性能、吸附过程以及吸附机理,提出了后续研究方向主要集中在低温环境下吸气剂对低温容器全真空寿命周期内维持真空的性能。     

低温高真空环境下气体吸附材料吸气性能测试系统设计

设计了利用动态法原理测试气体吸附材料吸气性能的系统,可以实现在15～500K温度范围,高真空(5.0×10^-4Pa)至几个大气压压力范围内精确测量多种材料对不同气体的瞬时吸气速率、阶段气体吸附量、累积饱和吸附量等参数。研究表明该测试系统具有本底真空度高、结构合理紧凑、测试数据精确可靠的特点。     

长期热致吸放氢循环对载钯硅藻土储氢性能的影响

采用PdCl2溶液浸渍-焙烧-还原的方法制备出载钯硅藻土(Palladium/Kieselguhr,简称Pd/K),对其进行物相分析、形貌观察、吸放氢PCT以及吸氢动力学测量,研究了1000次和2000次热致吸放氢循环后的储氢性能.结果表明,热致循环前后Pd/K的吸放氢PCT曲线基本相同,吸氢量稍有降低,动力学性能明显...     

载钯硅藻土恒流吸氢特性

通过研究载钯硅藻土在-40℃～-10℃、流量为0.3 sccmg~(-1)～1.5 sccmg~(-1)恒流条件下吸氢的压力-氢钯比的变化规律,分析曲线在恒流吸氢坪台区压力变化的原因,分析载钯硅藻土恒流吸氢的机制,预测恒流吸氢曲线。结果表明,恒流吸氢坪台区斜率基本保持不变,斜率主要与温度有关,流量对它的影响不大。在-40℃～-10℃、流量为0.3 sccmg~(-1)～1.5 sccmg~(-1)恒流条件下坪台区吸氢控速步骤为表面渗透,表明载钯硅藻土吸氢动力学性能较好,根据得到的动力学公式拟合预测的结果较好。     

MlNi5-x （CoMnAl）x吸放氢性能及其催化聚合物双键加氢研究

为了探索新型聚合物双键加氢催化材料,采用XRD和自制吸氢装置等对贮氢合金MlNi5-x(CoMnAl)x的组成、吸放氢性能及其催化加氢活性等进行了研究.MlNi5-x(CoMnAl)x的P-C-T曲线表明,合金具有较低的平台压力,稳定性好;对比合金表面处理前后的吸氢动力学曲线发现:MlNi5-X(CoMnAl)x吸氢初期速度较快,后期则随时间延长吸氢量缓慢增加,而经过[6M KOH+1%KBH4]处理或Pd修饰后则可迅速达到吸氢平衡.催化聚合物双键加氢性能研究表明,未处理合金对NBR溶液加氢氢化度为零,经过[6M KOH+1%KBH4]处理和钯修饰后的合金可对NBR、SBS、NR等聚合物双键加氢,氢化度分别为33.5%、32.3%、31.1%.说明合金表面组成及结构对其吸放氢性能和催化活性均有明显影响.     

间苯三酚-甲醛气凝胶的制备及氢吸附性能研究

以间苯三酚和甲醛为前驱体制备出了间苯三酚-甲醛气凝胶(PF)及碳气凝胶(CPF),并对气凝胶的结构进行了表征;采用自动吸附仪测定了1.01×10Pa内和液氮温度下PF/CPF气凝胶的氢吸附性能.实验结果表明在该条件下PF/CPF气凝胶氢吸附等温线为第一类微孔型吸附等温线;氢吸附量质量密度分别为1.73%和2.42%,碳化能显著提高气凝胶的氢吸附性能,有望通过改善气凝胶的结构增加微孔数量来提高氢吸附量以实现实际应用.     

活性炭的预处理对低温泵工作性能的影响

低温泵是利用低温吸附而达到获取真空的装置。与其他真空获取设备相比,其具有无油、低振动等优势。活性炭是低温泵常用的一种吸附剂,其对低温泵的工作性能起着关键性的作用。根据真空度的需求,一般要求低温泵对氢的抽速较大。这就需要适合于氢的吸附的活性炭。椰壳活性炭的孔隙大小对氢的吸附比较适合。本文首先对活性炭进行了预处理,用扫描电子显微镜和低温吸附仪对其结构和吸附性能进行了表征,并将其用于低温泵的吸附镇,发现安装了经过处理活性炭的低温泵其抽气速率和极限真空都有一定的提高。     

袋式包装动态吸附传送特性的研究

目的基于真空系统理论研究设计一种袋式包装真空吸附传送装置。方法通过建立输送带透气面积和关键结构参数之间的数学模型,探讨装置参数化的设计,并建立动态吸附传送的力学模型,确定其影响因素。结果带速和真空度是动态吸附输送特性的主要影响因素,且真空孔间距d相等时,随着真空孔半径r减小,真空度越容易形成,但真空吸附力也随之变小,不利于吸附输送和开袋。当真空孔半径r相等时,适当减小间距d有利于增加真空吸附力。结论采用合理的真空吸附技术参数供送塑料包装袋有其必要性。