【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气体吸附性能检测，具体涉及一种气体吸附性能模拟评价装置及方法。
技术介绍
1、针对不同有害气体的去除，需要选用有效的吸附材料。对于有效去除特定气体，不仅需要筛选吸附材料的种类、型号及改性方法等，还需要模拟一定工况下的气体吸附性能及气流参数(温度、湿度、气流比速)对气体吸附性能的影响。同时还需要研究气体在吸附材料上的吸附机理，气流中其它成分对吸附材料的中毒老化效应，及吸附材料使用有效性等。因此一种气体吸附性能模拟评价装置的研发工作显得尤为重要。
2、目前评价特定气体在吸附材料上的吸附性能，大多数依据吸附材料自身性能指标(基本孔结构参数)进行判断，对实际工况下实际去除效果的直接评价现阶段还存在技术不足，更无法验证气流参数对气体吸附性能的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供了一种装置，该装置针对气体吸附性能评价操作具有连续快捷、在线测量的功能，可评价不同工况下各种吸附材料的气体吸附性能。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是一种气体吸附性能模拟评价装置，其中，包括连接有供气单元和采样测量单元的吸附材料测量单元，所述供气单元为所述吸附材料测量单元提供由目标气体和高纯氮气构成的混合气体，所述吸附材料测量单元利用吸附材料对所述混合气体进行吸附操作；所述采样测量单元对经过吸附操作后的尾气进行检测和分析，得到所述吸附材料对所述目标气体的吸附性能。
3、进一步，还包括排空单元，所述排空单元设有第二吸附床，用于对所述尾气进行进一步
4、进一步，所述吸附材料测量单元包括第一吸附床，所述第一吸附床内设置所述吸附材料，所述第一吸附床的顶端设有前端床，尾端设有后端床，所述前端床和所述后端床均为保护床。
5、进一步，所述前端床、所述第一吸附床和所述后端床设置在恒温箱内，确保吸附操作的过程温度恒定。
6、进一步，所述吸附材料测量单元设置在第一管线上，所述供气单元提供的所述混合气体通过所述第一管线的上游部分依次进入所述前端床、所述第一吸附床和所述后端床被处理为所述尾气后，通过所述第一管线的下游的尾端进入所述排空单元。
7、进一步，所述第一管线的外表面设有管道加热器，用于确保所述第一管线内的干燥效果。
8、进一步，
9、所述供气单元包括高纯氮气罐和目标气体罐；
10、所述高纯氮气罐通过第五管线从所述第一管线的尾端开口向所述第一管线提供所述高纯氮气，所述第五管线上设有第一质量流量计，用于控制所述高纯氮气输出的气流速度；
11、所述目标气体罐通过第六管线向所述第一管线提供所述目标气体，所述第六管线上设有第二质量流量计，用于控制所述目标气体输出的气流速度；
12、所述第六管线与所述第一管线的连接位置靠近所述吸附材料测量单元的所述前端床；
13、所述高纯氮气和所述目标气体能够在所述第一吸附床的顶端的所述第一管线中混合为所述混合气体后进入所述第一吸附床。
14、进一步，
15、还包括气流参数控制单元，所述高纯氮气罐上的所述第五管线通过所述气流参数控制单元与所述第一管线相连；
16、所述气流参数控制单元包括通过第一三通阀和第二三通阀并联的第三管线和第四管线，所述第一三通阀还连接所述第五管线，所述第二三通阀还连接所述第一管线的顶端开口；
17、通过控制所述第一三通阀和所述第二三通阀，使得所述高纯氮气罐提供的所述高纯氮气通过所述第三管线或所述第四管线进入所述第一管线；
18、所述第三管线作为干燥回路，当所述高纯氮气通过所述第三管线时，能够对所述第一管线进行干燥处理；
19、所述第四管线上设置加湿器，作为加湿回路，用于对所述高纯氮气进行加湿处理，当所述高纯氮气通过所述加湿器后，能够对所述第一管线进行加湿处理。
20、进一步，在所述第二三通阀与所述加湿器之间的所述第四管线的外表面设有管道加热器，用于确保该部分的所述第四管线在干燥情况下的干燥效果，也用于对所述高纯氮气进行加湿处理时防止该部分的所述第四管线中的水汽冷凝成液体进入所述第一管线内。
21、进一步，还包括温湿度仪，所述温湿度仪设置在所述后端床和所述排空单元之间的所述第一管线上，根据所述温湿度仪的显示数值，通过控制所述第一质量流量计和所述第二质量流量计，能够对所述第一管线的湿度大小进行调节。
22、进一步，所述采样测量单元包括设置在采样阀、色谱仪和信号输出端，所述采样阀设置在所述温湿度仪和所述排空单元之间的所述第一管线上，所述色谱仪通过第二管线与所述采样阀相连；通过所述采样阀对所述第一管线内的所述尾气进行抽气采样，抽取的气体进入所述色谱仪进行分析，并在所述信号输出端显示分析结果。
23、进一步，所述第二管线的外表面设有管道加热器，用于确保所述第二管线内的干燥效果。
24、为达到以上目的，本专利技术还公开了用于以上所述的一种气体吸附性能模拟评价装置的一种气体吸附性能模拟评价方法，包括如下步骤：
25、步骤s1，装床，将待选的所述吸附材料装入所述第一吸附床，将所述前端床、所述第一吸附床和所述后端床整体放入所述恒温箱；
26、步骤s2，预平衡，开启所述第一质量流量计，所述高纯氮气罐内的所述高纯氮气经过所述第三管线或者经过所述第四管线依次通过所述第一吸附床、所述采样阀和所述排空单元；同时开启所述管道加热器；通过调节所述第一质量流量计并观察所述温湿度仪使所述第一管线的湿度达到预定值，同时所述恒温箱设定温度值也为预定值；
27、步骤s3，注入目标气体，预平衡一段时间后，开启所述采样阀和所述第二质量流量计，所述目标气体罐内设定浓度的所述目标气体与所述高纯氮气混合为所述混合气体后经过所述第一吸附床进行吸附操作，经过所述第一吸附床的所述尾气体经所述色谱仪进行分析，将分析结果显示在所述信号输出端；
28、步骤s4，吹扫，关闭所述第二质量流量计，停止注入所述目标气体，进行吹扫后，依次关闭所述恒温箱、所述管道加热器和所述第一质量流量计。
29、本专利技术的有益效果在于：
30、1.能够为目标气体连续快速筛选出相应的吸附材料。
31、2.能够模拟不同工况下的气流参数。
32、3.能够对目标气体实际使用效果进行直接评价。
33、4.同时该装置实现在线测量，第一吸附床9更换快捷方便，大大降低工作量，提升工作效率。
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1.一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：包括连接有供气单元和采样测量单元的吸附材料测量单元，所述供气单元为所述吸附材料测量单元提供由目标气体和高纯氮气构成的混合气体，所述吸附材料测量单元利用吸附材料对所述混合气体进行吸附操作；所述采样测量单元对经过吸附操作后的尾气进行检测和分析，得到所述吸附材料对所述目标气体的吸附性能。
2.如权利要求1所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：还包括排空单元(15)，所述排空单元(15)设有第二吸附床，用于对所述尾气进行进一步的吸附过滤，然后排放至外部环境。
3.如权利要求2所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：所述吸附材料测量单元包括第一吸附床(9)，所述第一吸附床(9)内设置所述吸附材料，所述第一吸附床(9)的顶端设有前端床(8)，尾端设有后端床(10)，所述前端床(8)和所述后端床(10)均为保护床。
4.如权利要求3所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：所述前端床(8)、所述第一吸附床(9)和所述后端床(10)设置在恒温箱(7)内，确保吸附操作的过程温度恒定。
5.
6.如权利要求5所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：所述第一管线(18)的外表面设有管道加热器(6)，用于确保所述第一管线(18)内的干燥效果。
7.如权利要求6所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：
8.如权利要求7所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：
9.如权利要求8所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：在所述第二三通阀(5)与所述加湿器(4)之间的所述第四管线(21)的外表面设有管道加热器(6)，用于确保该部分的所述第四管线(21)在干燥情况下的干燥效果，也用于对所述高纯氮气进行加湿处理时防止该部分的所述第四管线(21)中的水汽冷凝成液体进入所述第一管线(18)内。
10.如权利要求9所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：还包括温湿度仪(11)，所述温湿度仪(11)设置在所述后端床(10)和所述排空单元(15)之间的所述第一管线(18)上，根据所述温湿度仪(11)的显示数值，通过控制所述第一质量流量计(2)和所述第二质量流量计(17)，能够对所述第一管线(18)的湿度大小进行调节。
11.如权利要求10所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：所述采样测量单元包括设置在采样阀(12)、色谱仪(13)和信号输出端(14)，所述采样阀(12)设置在所述温湿度仪(11)和所述排空单元(15)之间的所述第一管线(18)上，所述色谱仪(13)通过第二管线(19)与所述采样阀(12)相连；通过所述采样阀(12)对所述第一管线(18)内的所述尾气进行抽气采样，抽取的气体进入所述色谱仪(13)进行分析，并在所述信号输出端(14)显示分析结果。
12.如权利要求11所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：所述第二管线(19)的外表面设有管道加热器(6)，用于确保所述第二管线(19)内的干燥效果。
13.用于如权利要求12所述的一种气体吸附性能模拟评价装置的一种气体吸附性能模拟评价方法，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：包括连接有供气单元和采样测量单元的吸附材料测量单元，所述供气单元为所述吸附材料测量单元提供由目标气体和高纯氮气构成的混合气体，所述吸附材料测量单元利用吸附材料对所述混合气体进行吸附操作；所述采样测量单元对经过吸附操作后的尾气进行检测和分析，得到所述吸附材料对所述目标气体的吸附性能。
2.如权利要求1所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：还包括排空单元(15)，所述排空单元(15)设有第二吸附床，用于对所述尾气进行进一步的吸附过滤，然后排放至外部环境。
3.如权利要求2所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：所述吸附材料测量单元包括第一吸附床(9)，所述第一吸附床(9)内设置所述吸附材料，所述第一吸附床(9)的顶端设有前端床(8)，尾端设有后端床(10)，所述前端床(8)和所述后端床(10)均为保护床。
4.如权利要求3所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：所述前端床(8)、所述第一吸附床(9)和所述后端床(10)设置在恒温箱(7)内，确保吸附操作的过程温度恒定。
5.如权利要求4所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：所述吸附材料测量单元设置在第一管线(18)上，所述供气单元提供的所述混合气体通过所述第一管线(18)的上游部分依次进入所述前端床(8)、所述第一吸附床(9)和所述后端床(10)被处理为所述尾气后，通过所述第一管线(18)的下游的尾端进入所述排空单元(15)。
6.如权利要求5所述的一种气体吸附性能模拟评价装置，其特征是：所述第一管线(18)的外表面设有管道加热器(6)，用于确保所述第一管线(18)内的干燥效果。
7.如权利要求6所述的一种气体吸附性能模拟评价...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁飞，陈建利，张雪平，孔海霞，王佳，张志凯，李世军，石旭，张诚，高琳锋，双应忠，丘丹圭，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：
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