一种简易气体穿透实验装置

本发明提出一种简易气体穿透实验装置，属于化工分离。

背景技术：

1、吸附分离是一项先进的物质分离技术，因其具有效率高、能耗小、环境友好等特点，在化工、医药、水处理、气体分离等领域得到了广泛应用。吸附材料的设计及性能评价是实现吸附分离应用的关键步骤。对于气体分离而言，穿透实验是评价吸附剂效果的重要环节，其中穿透实验装置是核心评价测试装置。目前市售的分离装置主要是麦克公司生产的相关设备，但是成本较高，不利于大规模的推广和应用，这就限制了相关单位对吸附剂性能的及时有效评价，影响下游产业及相关流程。针对上述问题，本发明提供了一种简易气体穿透实验装置，有效解决穿透实验装置成本高等问题。

技术实现思路

1、本发明提供了提出一种简易气体穿透实验装置。该实验装置能够高效、准确、快速的实现常规混合气体组分吸附分离。相比于市售装置结构简单、成本低廉、操作便捷，并且还可以根据实际需要实现对分离温度、压强等控制。该装置有望实现规模化应用，对于实验室模拟分离过程大有裨益。同时该装置的应用也可在一定程度上解决我国科研仪器过渡依赖进口等问题。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

2、一种简易气体穿透实验装置，包括如下技术方案：

3、(1)将原料气和吹扫气分别与两个流量计通过不锈钢管连接以控制气体流量，然后利用不锈钢管通过两个三通阀分别连通同一个吸附柱(吸附柱中填充有吸附剂)，然后将吸附柱的下游侧接气相色谱仪或质谱仪，实现对分离组分的实时监测。

4、其中原料气包括但不限于空气、乙烯乙烷混合气、丙烯丙烷混合气、二氧化碳氮气、二氧化碳甲烷混合气、c4烃混合气、氢气二氧化碳混合气等。且各混合气的比例也不限定。

5、其中吹扫气包括但不限于氦气、氩气、氮气等各种与分离组分无关的纯净气体或者它们的混合物。

6、其中吸附柱及不锈钢管的尺寸不做限定。

7、其中吸附柱中装填的吸附剂包括但不限于活性炭、氧化物、氢氧化物、分子筛、金属有机骨架材料、共价有机骨架材料、多孔有机聚合物等。

8、其中气相色谱仪或质谱仪的型号等不做限定，但是优选能够实时监测气体信号装置。

9、(2)可以在吸附柱出口与气相色谱仪或质谱仪之间连接一个背压阀，实现对柱压的控制。

10、其中背压阀的量程及实时压力不做限定，但要注意保证气相色谱仪或质谱仪正常运行。

11、(3)可以在吸附柱外侧缠绕加热带，通过加热带所连接的温控仪，实现对吸附柱温度的控制。

12、其中加热温度范围不做限定，但要保证操作安全。

13、本发明的再一目的还在于提供利用上述装置实现混合气体分离结果。

14、本发明的效果和益处是：高效、准确、快速的实现常规混合气体组分吸附分离。相比于市售装置结构简单、成本低廉、操作便捷，并且还可以根据实际需要实现对分离温度、压强等控制。该装置有望实现规模化应用，对于实验室模拟分离过程大有裨益。同时该装置的应用也可在一定程度上解决我国科研仪器过渡依赖进口等问题。

技术特征：

1.一种简易气体穿透实验装置，其特征在于，包括如下技术方案：

2.根据权利要求1所述的技术方案，其特征在于，其中原料气包括但不限于空气、乙烯乙烷混合气、丙烯丙烷混合气、二氧化碳氮气、二氧化碳甲烷混合气、c4烃混合气、氢气二氧化碳混合气等。且各混合气的比例也不限定。

3.根据权利要求1所述的技术方案，其特征在于，其中吹扫气包括但不限于氦气、氩气、氮气等各种与分离组分无关的纯净气体或者它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的技术方案，其特征在于，其中吸附柱及不锈钢管的尺寸不做限定。

5.根据权利要求1所述的技术方案，其特征在于，其中吸附柱中装填的吸附剂包括但不限于活性炭、氧化物、氢氧化物、分子筛、金属有机骨架材料、共价有机骨架材料、多孔有机聚合物等。

6.根据权利要求1所述的技术方案，其特征在于，其中气相色谱仪或质谱仪的型号等不做限定，但是优选能够实时监测气体信号装置。

7.根据权利要求1所述的技术方案，其特征在于，其中背压阀的量程及实时压力不做限定，但要注意保证气相色谱仪或质谱仪正常运行。

8.根据权利要求1所述的技术方案，其特征在于，利用上述装置可以实现混合气体分离，包括但不限于空气、乙烯乙烷混合气、丙烯丙烷混合气、二氧化碳氮气、二氧化碳甲烷混合气、c4烃混合气、氢气二氧化碳混合气等。

技术总结
本发明公开一种简易气体穿透实验装置。该实验装置能够高效、准确、快速的实现常规混合气体组分吸附分离。相比于市售装置结构简单、成本低廉、操作便捷，并且还可以根据实际需要实现对分离温度、压强等控制。该装置有望实现规模化应用，对于实验室模拟分离过程大有裨益。同时该装置的应用也可在一定程度上解决我国科研仪器过渡依赖进口等问题。

技术研发人员：赵萌
受保护的技术使用者：天津商业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23