Adsorbeur de gaz haute pressionC'est un équipement d'analyse professionnel pour la détermination précise des propriétés d'adsorption de gaz de matériaux solides (tels que le charbon actif, le tamis moléculaire, les MOF de matériaux de cadre organométalliques, les polymères poreux, etc.) dans un environnement à haute pression, largement utilisé dans la science des matériaux, le stockage d'énergie (tel que le stockage d'hydrogène / méthane), la gouvernance environnementale (telle que la capture de co₂), la recherche catalytique et d'autres domaines, la fonction principale est de fournir une base scientifique pour l'évaluation des propriétés des matériaux et le développement d'applications en surveillant les variations de pression, de température et de consommation de gaz dans le processus d'adsorption, en acquérant des données clés telles que l'isotherme d'adsorption du

Du point de vue du principe de fonctionnement, les adsorbeurs de gaz à haute pression sont principalement conçus selon la « méthode volumétrique» ou la « méthode gravimétrique». La méthode volumétrique calcule la quantité de gaz adsorbé par le matériau en contrôlant et en mesurant avec précision les variations de volume et de pression du réservoir d'échantillon par rapport au réservoir de référence, applicable aux tests d'adsorption de gaz majoritaires à moyenne et haute pression (généralement jusqu'à 1 - 30 MPa); La loi de poids utilise une balance électronique de haute précision pour mesurer directement le changement de poids d'un échantillon après l'adsorption du gaz, peut éviter l'erreur d'étalonnage du volume mort dans la méthode volumétrique et convient mieux aux tests d'adsorption de gaz à très haute pression (jusqu'à plus de 100 MPa) ou à bas point d'ébullition, tels que l'hydrogène.

　　Adsorbeur de gaz haute pressionPrésentation des caractéristiques techniques:

1, opération à haute pression de large gamme

Caractéristiques: la capacité de base est la capacité d'effectuer des mesures précises sous vide à haute pression (généralement jusqu'à 200 bar, certains équipements de qualité recherche jusqu'à 300 bar ou plus).

Avantages: possibilité de simuler des scénarios d'application réels (tels que la pression du réservoir Ang 160 - 250 bar, le réservoir d'hydrogène 350 - 700 bar), obtenir l'isotherme d'adsorption du matériau à la pression de fonctionnement réelle, les données sont plus utiles.

2, haute précision et haute sensibilité

Mesure de pression:

Avec haute précision, capteur de pression pleine échelle (par exemple, résonance à quartz, capacitif), la précision peut atteindre ± 0,01% FS ou plus.

Équipé de capteurs de pression de différentes gammes, il garantit une grande précision sur toute la plage de pression grâce à la commutation automatique.

Contrôle de la température:

Surveillez la température de l'échantillon en temps réel à l'aide d'un thermomètre à résistance platine de haute précision (pt100).

Equipé d'un système thermostatique haute performance (par exemple, bain d'huile recyclé, four de chauffage électrique), la précision de contrôle de la température peut atteindre ± 0,1 ° C, ce qui garantit que le processus d'adsorption est effectué dans des conditions isothermes, ce qui est une condition préalable pour obtenir des données précises.

Mesure volumétrique (volumétrique):

Calibrer avec précision le volume du bac de référence et du bac à échantillons.

Utilisez l'équation de l'état du gaz idéal ou l'équation de l'état du gaz réel, telle que NIST refprop, pour calculer avec précision les variations de quantité d'une substance gazeuse.

3, méthode de mesure avancée

Méthode de capacité (manometric / Volumetric method):

La technologie la plus dominante. La quantité de gaz adsorbé est calculée en mesurant les variations de pression avant et après l'équilibre de dilatation du gaz dans un bac de référence et un bac d'échantillon de volume connu, en combinaison avec la température et le volume.

Avantages: le principe est direct et adapté à une large gamme de gaz et de pression.

Méthode gravimétrique:

La variation de masse de l'échantillon avant et après adsorption du gaz est mesurée directement à l'aide d'une ultra - Microbalance.

Avantages: la vitesse de mesure est rapide et ne dépend pas de l'équation de l'état du gaz.

Le défi: nécessite des corrections de flottabilité complexes (en particulier à haute pression) et est extrêmement sensible aux vibrations. La méthode de poids haute pression est techniquement difficile et l'équipement coûteux.

Tendance moderne: les instruments High d combinent souvent les deux méthodes ou utilisent des algorithmes de correction plus complexes.

4, automatisation et contrôle intelligent

Fonctionnement entièrement automatique: de l'aspiration, du dégazage à chaud, du refroidissement, de l'admission d'air, de l'équilibrage à l'acquisition de données, l'ensemble du processus est contrôlé automatiquement par le logiciel, réduisant ainsi l'erreur humaine.

Jugement d'équilibre dynamique: le logiciel détermine automatiquement si le processus d'adsorption / désorption atteint l'équilibre en fonction de la vitesse de variation de la pression, décide s'il faut passer à l'étape suivante, améliore l'efficacité et la précision.

Mesure d'isotherme multipoint: la séquence de points de pression peut être préréglée pour compléter automatiquement la mesure de l'isotherme d'adsorption / désorption entière.

5. Forte capacité de traitement et d'analyse des données

Correction du gaz réel: le logiciel intègre des équations d'état du gaz réel de haute précision (telles que NIST refprop) qui apportent une correction précise du comportement non idéal du gaz à haute pression, ce qui est essentiel pour obtenir la quantité exacte d'adsorption.

Correction du volume mort: déduisez avec précision l'effet du « volume mort» sur les résultats de mesure des tubes d'échantillon, des vannes, des lignes, etc.

Correction de flottabilité (gravimétrie): Calculez et déduisez avec précision les effets de flottabilité produits par les gaz à haute pression sur les échantillons et les rampes.

Analyse isotherme: plusieurs outils d'ajustement et d'analyse du modèle sont disponibles:

Adsorption excédentaire vs. Adsorption absolue: calculable et transformable.

Modèles isothermes: Langmuir, freundlich, Toth, D - A (dubinin - astakhov), etc.

Analyse des pores: pour l'adsorption de co₂ à très haute pression, l'analyse microporeuse peut être réalisée en combinaison avec une simulation nldft (théorie fonctionnelle de densité non locale) ou GCMC (mégaregular Monte Carlo).

6, polyvalence et flexibilité

Compatible multi - gaz: différents circuits de gaz peuvent être configurés pour faciliter le remplacement et le test de nombreux gaz (ch₄, co₂, h₂, n₂, AR, etc.), couramment utilisés pour étudier l'adsorption sélective des matériaux.

Test de changement de température: les isothermes d'adsorption peuvent être mesurés à différentes températures pour calculer la chaleur d'adsorption.

Études cinétiques: certains instruments peuvent effectuer une désorption programmée à température variable (TPD) ou mesurer le taux d'adsorption.

7, conception de haute sécurité

Sécurité haute pression: tous les composants sous pression (lignes, vannes, corps de bac) sont conçus et fabriqués selon les normes des conteneurs haute pression, en utilisant de l'acier inoxydable à haute résistance (par exemple 316ss).

Protection multiple:

Equipé d'une soupape de sécurité (disque de rupture ou type ressort) pour empêcher la surpression.

Enclenchement de pression: coupe automatiquement la source d'air ou déclenche la décompression lorsque la pression dépasse la valeur de consigne.

Surveillance des fuites de gaz: un capteur associé en option surveille les fuites de gaz combustibles tels que h₂, ch₄, etc.

Protection robuste: protège les opérateurs.

8, modularité et extensibilité

Caractéristiques: le système adopte souvent une conception modulaire (par exemple, système de vide indépendant, système de pression, système de contrôle de la température, module de voie d'air).

Avantages: facilité d'entretien, de mise à niveau et de personnalisation (par exemple, ajout de canaux de gaz supplémentaires, mise à niveau de pressions plus élevées).