本发明涉及肼类气体吸附测试,尤其涉及用于肼类气体的高效吸附实验装置及吸附测试方法。
背景技术:
肼类气体肼类气体常以雾、气体、蒸气、烟等形态逸散于空气中,作业人员经呼吸道吸入后,易引发急性肺损伤乃至急性呼吸窘迫综合征,从而对健康构成威胁。针对常温下肼类气体呈液态的特点,目前,尚无专门用于测试肼类气体材料吸附性能的高效实验装置。因此,开发一种能够精确控制实验条件以及进行高效吸附性能测试的实验装置具有重要意义。另外,目前用于测定肼类气体吸附性能的实验装置以及对应实验装置的吸附测试方法,存在以下不足之处:(1)精度不足:现有的实验装置在测定肼类气体吸附性能时,精度较低,难以提供准确的数据支持,导致对推进剂的优化和使用安全带来挑战。(2)稳定性较差:现有的实验装置在长时间运行过程中容易受到外界环境的干扰,导致吸附测试结果可能存在不稳定性。(3)安全性问题:根据易燃、易爆、易挥发、高毒性和腐蚀性的特点,因此对实验装置的材料和设计提出了较高的要求,而现有的实验装置在这方面的安全措施仍存在改进空间。(4)操作较为复杂:现有的吸附测试方法在实际操作中存在步骤繁多、复杂等问题,从而增加了吸附测试过程中的误操作风险以及测试人员的工作负担。为此,本发明提供了用于肼类气体的高效吸附实验装置及吸附测试方法。
背景技术
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供用于肼类气体的高效吸附实验装置及吸附测试方法。
2、为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
3、根据本发明的一方面,提供用于肼类气体的高效吸附实验装置,该装置包括用于提供肼类气体的进气系统、用于提供载体的n2压缩气瓶、用于采集混合气体的气体采样系统、用于控制和计量混合气体压力的干路连接压力控制系统、用于控制和计量混合气体流量的干路连接流量控制系统、吸附测试系统和气体浓度检测系统,所述气体采样系统的输入端通过连接管路分别与进气系统的输出端、n2压缩气瓶的输出端相连通,所述气体采样系统的输出端通过连接管路与干路连接压力控制系统的输入端相连通,所述干路连接压力控制系统的输出端通过连接管路与干路连接流量控制系统的输入端相连通,所述干路连接流量控制系统的输出端通过连接管路与吸附测试系统的输入端相连通,所述气体浓度检测系统布设于吸附测试系统的输入端和输出端处,用于检测吸附测试系统的吸附前混合气体浓度和吸附后混合气体浓度。
4、可选地,所述进气系统为肼类气体压缩气瓶。
5、可选地,还包括应用于测定肼类气体吸附性能的实验装置中的气体预热系统,所述气体预热系统包括恒温水浴锅和设置于恒温水浴锅内的洗气瓶,所述洗气瓶的输入端通过连接管路分别与肼类气体压缩气瓶的输出端、n2压缩气瓶的输出端相连通,所述洗气瓶的输出端通过连接管路与气体采样系统的输入端相连通。
6、可选地,还包括应用于测定肼类气体吸附性能的实验装置中的加热系统,所述加热系统包括用于控制和加热气体采样系统以及干路连接压力控制系统的第一加热装置、用于控制和加热吸附测试系统的第二加热装置以及用于控制和加热吸附测试系统输入端和输出端连接管路的第三加热装置。
7、可选地,所述气体采样系统为气体采样袋,所述干路连接压力控制系统包括依次连接的调节阀和压力表,所述第一加热装置为烘箱。
8、可选地,所述吸附测试系统为mofs滤毒盒,所述第二加热装置包括用于固定安装mofs滤毒盒的支架、设置于mofs滤毒盒外表面的第一加热元件、设置于第一加热元件外侧的隔热组件、设置于第一加热元件与mofs滤毒盒之间的导热组件以及设置于mofs滤毒盒内部的第一温度传感器,所述第一温度传感器与第一加热元件之间电性连接。
9、可选地,所述第三加热装置包括设置于mofs滤毒盒输入端和输出端连接管路外侧的第二加热元件、设置于第二加热元件外侧的绝缘组件以及设置于mofs滤毒盒输入端和输出端连接管路上的第二温度传感器,所述第二温度传感器与第二加热元件之间电性连接。
10、可选地,所述mofs滤毒盒包括盒体以及依次填充于盒体内部的mofs吸附层和活性炭吸附层,所述mofs吸附层采用uio-66型mofs吸附剂、uio-66-nh2型mofs吸附剂、mof-808型mofs吸附剂中的一种。
11、可选地,所述干路连接流量控制系统包括依次连接的真空泵和流量计,所述气体浓度检测系统包括用于检测吸附前混合气体浓度的第一气体检测仪和用于检测吸附后混合气体浓度的第二气体检测仪。
12、根据本发明的另一方面,提供用于肼类气体的吸附测试方法,应用于所述的用于肼类气体的高效吸附实验装置,该方法包括:用于肼类气体的吸附测试时,开启恒温水浴锅,设定实验要求的温度;开启肼类气体压缩气瓶和n2压缩气瓶,向洗气瓶内通入浓度比为1:108的肼类气体和n2进行混合,肼类气体和n2在洗气瓶中混合预热后通过连接管路通入气体采样袋中进行第一混合气体采样,采样后的第一混合气体依次通过调节阀、压力表、真空泵和流量计流入mofs滤毒盒进行吸附处理,同时,在第一混合气体传输过程中利用第一加热装置、第二加热装置和第三加热装置分别对气体采样袋、调节阀、压力表、mofs滤毒盒以及mofs滤毒盒输入端和输出端连接管路进行加热处理,利用第一气体检测仪和第二气体检测仪分别检测流入mofs滤毒盒前的吸附前第一混合气体浓度、流出mofs滤毒盒后的吸附后第一混合气体浓度,通过吸附前第一混合气体浓度和吸附后第一混合气体浓度,计算对肼类气体的吸附量。
13、本发明的优点及有益效果在于:本发明提供的用于肼类气体的高效吸附实验装置及吸附测试方法,该装置由用于提供肼类气体的进气系统、用于提供载体的n2压缩气瓶、用于采集混合气体的气体采样系统、用于控制和计量混合气体压力的干路连接压力控制系统、用于控制和计量混合气体流量的干路连接流量控制系统、吸附测试系统和气体浓度检测系统组成,通过精确控制实验条件、提供稳定气体浓度以及利用mofs和活性炭两种吸附材料共同提供吸附作用,能够实现对肼类气体的吸附量的定量测试,操作简便,具有较高的精度和可信度。
1.用于肼类气体的高效吸附实验装置,其特征在于,该装置包括用于提供肼类气体的进气系统、用于提供载体的n2压缩气瓶、用于采集混合气体的气体采样系统、用于控制和计量混合气体压力的干路连接压力控制系统、用于控制和计量混合气体流量的干路连接流量控制系统、吸附测试系统和气体浓度检测系统,所述气体采样系统的输入端通过连接管路分别与进气系统的输出端、n2压缩气瓶的输出端相连通,所述气体采样系统的输出端通过连接管路与干路连接压力控制系统的输入端相连通,所述干路连接压力控制系统的输出端通过连接管路与干路连接流量控制系统的输入端相连通,所述干路连接流量控制系统的输出端通过连接管路与吸附测试系统的输入端相连通,所述气体浓度检测系统布设于吸附测试系统的输入端和输出端处,用于检测吸附测试系统的吸附前混合气体浓度和吸附后混合气体浓度。
2.根据权利要求1所述的用于肼类气体的高效吸附实验装置,其特征在于,所述进气系统为肼类气体压缩气瓶。
3.根据权利要求2所述的用于肼类气体的高效吸附实验装置,其特征在于,还包括应用于测定肼类气体吸附性能的实验装置中的气体预热系统,所述气体预热系统包括恒温水浴锅和设置于恒温水浴锅内的洗气瓶,所述洗气瓶的输入端通过连接管路分别与肼类气体压缩气瓶的输出端、n2压缩气瓶的输出端相连通,所述洗气瓶的输出端通过连接管路与气体采样系统的输入端相连通。
4.根据权利要求2所述的用于肼类气体的高效吸附实验装置,其特征在于,还包括应用于测定肼类气体吸附性能的实验装置中的加热系统,所述加热系统包括用于控制和加热气体采样系统以及干路连接压力控制系统的第一加热装置、用于控制和加热吸附测试系统的第二加热装置以及用于控制和加热吸附测试系统输入端和输出端连接管路的第三加热装置。
5.根据权利要求4所述的用于肼类气体的高效吸附实验装置,其特征在于,所述气体采样系统为气体采样袋,所述干路连接压力控制系统包括依次连接的调节阀和压力表,所述第一加热装置为烘箱。
6.根据权利要求4所述的用于肼类气体的高效吸附实验装置,其特征在于,所述吸附测试系统为mofs滤毒盒,所述第二加热装置包括用于固定安装mofs滤毒盒的支架、设置于mofs滤毒盒外表面的第一加热元件、设置于第一加热元件外侧的隔热组件、设置于第一加热元件与mofs滤毒盒之间的导热组件以及设置于mofs滤毒盒内部的第一温度传感器,所述第一温度传感器与第一加热元件之间电性连接。
7.根据权利要求5所述的用于肼类气体的高效吸附实验装置,其特征在于,所述第三加热装置包括设置于mofs滤毒盒输入端和输出端连接管路外侧的第二加热元件、设置于第二加热元件外侧的绝缘组件以及设置于mofs滤毒盒输入端和输出端连接管路上的第二温度传感器,所述第二温度传感器与第二加热元件之间电性连接。
8.根据权利要求7所述的用于肼类气体的高效吸附实验装置,其特征在于,所述mofs滤毒盒包括盒体以及依次填充于盒体内部的mofs吸附层和活性炭吸附层,所述mofs吸附层采用uio-66型mofs吸附剂、uio-66-nh2型mofs吸附剂、mof-808型mofs吸附剂中的一种。
9.根据权利要求1所述的用于肼类气体的高效吸附实验装置,其特征在于,所述干路连接流量控制系统包括依次连接的真空泵和流量计,所述气体浓度检测系统包括用于检测吸附前混合气体浓度的第一气体检测仪和用于检测吸附后混合气体浓度的第二气体检测仪。
10.用于肼类气体的吸附测试方法,应用于权利要求1-9中任一项所述的用于肼类气体的高效吸附实验装置,其特征在于,该方法包括: