本實用新型專利技術涉及一種正仲氫轉化性能測試裝置，包括氫氣罐、常溫催化轉化柱、低溫標定裝置組、測試反應裝置、復溫裝置和熱導色譜儀；所述常溫催化轉化柱與所述氫氣罐連通后分出三路，第一路直接與所述熱導色譜儀連通，第二路依次經所述低溫標定裝置組、所述復溫裝置與所述熱導色譜儀依次連通，第三路依次經所述測試反應裝置、所述復溫裝置與所述熱導色譜儀連通；所述低溫標定裝置組至少包括一個低溫標定裝置；所述復溫裝置用于調節進入所述熱導色譜儀氫氣的溫度，使其達到預定溫度。本實用新型專利技術可以在不同溫度下完成催化性能測試，且測試結果準確可靠。果準確可靠。果準確可靠。
【技術實現步驟摘要】
一種正仲氫轉化性能測試裝置
[0001]本技術屬于性能檢測
，尤其涉及一種正仲氫轉化性能測試裝置。
技術介紹
[0002]液氫是發展航空航天、氫能源產業的重要戰略資源，隨著我國航天事業發展，作為重載火箭液氫
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液氧發動機最佳能量來源的液氫需求量不斷增加。氫分子是由兩個氫原子構成，由于兩個氫原子核自旋方向的不同，存在著正、仲兩種狀態的氫，正氫的原子核自旋方向相同，仲氫的原子核自旋方向相反。正、仲態的平衡氫組成與溫度有關，不同溫度下平衡氫的正、仲態濃度比例不同。在常溫時，平衡氫是含75％正氫和25％仲氫的混合物，稱為正常氫或標準氫；溫度降低，仲氫所占的百分率增加。如在液氮的標準沸點時，仲氫含量約47％，在液氫的標準沸點時，仲氫含量可達99.8％。
[0003]氫氣的正仲態的自發轉化非常緩慢，因此在氫的降溫、液化過程中，如不進行氫的正
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仲催化轉化，則生產出的液氫為正常氫，液態正常氫會自發地發生仲態轉化，最終達到相應溫度下的平衡氫，氫的正
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仲轉化是一放熱反應，液態正常氫轉化時放出的熱量超過氣化潛熱(447kJ/kg)。由于這一原因，即使將液態正常氫貯存在一個理想絕熱的容器中，液氫同樣會發生氣化，因此為了獲得標準沸點下的平衡氫，即仲氫濃度為99.8％的液氫，在氫的液化過程中，必需進行數級正
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仲催化轉化。正
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仲氫反應催化劑的催化性能是正仲氫反應催化劑開發和正仲氫反應器設計的必要數據，可用于構建反應動力學方程，計算反應速率和反應熱。測量正仲氫催化劑的催化性能，即測量在不同溫度、空速以及初始正/仲氫含量比例條件下，催化劑催化絕熱反應或者等溫反應的氫氣反應產物中正氫和仲氫的含量。
[0004]如CN113030367A公開了一種正仲氫反應催化劑催化性能測試裝置，包括兩路并聯的測試氫氣、仲氫生成反應器和測量裝置，通過調節兩路氫氣的流量，進而獲得不同仲氫含量的初始氫氣，進而能夠測量在不同溫度，空速以及初始正/仲氫含量比例條件下，待測正仲氫反應催化劑催化的氫氣反應產物中仲氫的含量。
[0005]該裝置能夠測量催化反應后正仲氫含量，結構緊湊，操作簡單，成本較低，但該裝置的條件側重點是實驗初始條件下的仲氫含量，而不是不同的反應溫度，并且裝置設計中缺少標定，仲氫含量測量準確度不高，催化性能測試結果缺乏可靠性。
[0006]因此，設計一種可在不同溫度下完成催化性能測試且測試結果準確可靠的裝置是本領域亟待解決的技術問題。
技術實現思路
[0007]針對上述現有技術中存在的缺陷，本技術的目的在于提供一種可在不同溫度下完成催化性能測試的裝置，并且在裝置中設置標定組，測試結果準確可靠。
[0008]本技術提供一種正仲氫轉化性能測試裝置，包括氫氣罐、常溫催化轉化柱、低溫標定裝置組、測試反應裝置、復溫裝置和熱導色譜儀；
[0009]所述常溫催化轉化柱與所述氫氣罐連通后分出三路，第一路直接與所述熱導色譜
儀連通，第二路依次經所述低溫標定裝置組、所述復溫裝置與所述熱導色譜儀依次連通，第三路依次經所述測試反應裝置、所述復溫裝置與所述熱導色譜儀連通；
[0010]所述低溫標定裝置組至少包括一個低溫標定裝置；所述復溫裝置用于調節進入所述熱導色譜儀氫氣的溫度，使其達到預定溫度。
[0011]其中，所述低溫標定裝置包括低溫標定出口閥，所述測試反應裝置包括測試反應出口閥；所述測試裝置還包括控制組件，與所述低溫標定出口閥、測試反應出口閥電連接，用于控制所述低溫標定出口閥和所述測試反應出口閥的開合。
[0012]其中，所述測試反應裝置還包括與所述常溫催化轉化柱連通的測試反應罐，所述測試反應罐與所述測試反應出口閥、所述復溫裝置、所述熱導色譜儀依次連通；
[0013]所述測試反應罐設定測試溫度的測試冷媒和測試區域，所述測試區域填充待測催化劑，氫氣在測試溫度下經過待測催化劑進行催化轉化。
[0014]其中，所述測試裝置還包括氫氣排出管和三通閥，所述三通閥連通所述復溫裝置、所述氫氣排出管和所述熱導色譜儀，所述氫氣排出管上設有止回閥。
[0015]其中，所述測試裝置還包括設于所述氫氣罐與所述常溫催化轉化柱間的減壓閥、設于所述復溫裝置和所述熱導色譜儀間的壓力表，所述減壓閥用于根據壓力表調節進入所述熱導色譜儀氫氣的壓力，使其達到預定壓力。
[0016]其中，所述氫氣罐提供常溫高壓氫氣源。
[0017]其中，所述復溫裝置采用空溫式汽化器。
[0018]其中，所述低溫標定裝置組包括第一低溫標定裝置、第二低溫標定裝置和第三低溫標定裝置；
[0019]所述第一低溫標定裝置包括與所述常溫催化轉化柱依次連接的第一低溫標定罐和第一低溫標定罐出口閥，所述第一低溫標定罐出口閥與所述復溫裝置連通；
[0020]所述第二低溫標定裝置包括與所述第一低溫標定罐依次連通的第二低溫標定罐和第二低溫標定罐出口閥，所述第二低溫標定罐出口閥與所述復溫裝置連通；
[0021]所述第三低溫標定裝置包括與所述第二低溫標定罐依次連通的第三低溫標定罐和第三低溫標定罐出口閥，所述第三低溫標定罐出口閥與所述復溫裝置連通。
[0022]其中，所述第一低溫標定罐、第二低溫標定罐、第三低溫標定罐和測試反應罐均包括絕熱儲液罐、預冷換熱器、低溫催化轉化柱和氫氣溫度檢測設備；
[0023]所述絕熱儲液罐包括氫氣進口和氫氣出口，并且用于容納標定冷媒或測試冷媒；
[0024]所述氫氣進口、預冷換熱器、低溫催化轉化柱和所述氫氣出口依次連接；
[0025]所述氫氣溫度檢測設備設于所述低溫催化轉化柱的出口處，用于檢測自所述低溫催化轉化柱排出的氫氣溫度。
[0026]其中，所述絕熱儲液罐內設有液位計；
[0027]所述絕熱儲液罐還包括與其內部均連通的液體冷媒補充路和冷媒蒸發排出路，所述液體冷媒補充路設有與所述液位計信號連接的液體冷媒補充閥門，所述液體冷媒補充閥門用于根據所述液位計的檢測結果補充標定冷媒或測試冷媒，以使得測試冷媒完全浸沒所述低溫催化轉化柱。
[0028]與現有技術相比，本技術提供的正仲氫等溫催化轉化裝置具有以下有益效果：
[0029]本裝置設置了一個常溫催化轉化柱和至少一個低溫標定裝置作為測試反應的標定，測量氫氣催化溫度和色譜譜峰高度，查找該溫度下仲氫的比例，對譜峰高度和仲氫含量進行線性擬合獲得線性關系式，從而更準確地測量測試反應裝置中氫氣的仲氫含量，并根據仲氫含量最終得到待測催化劑的性能，實現不同溫度下的正仲氫轉化性能測試。
附圖說明
[0030]通過參考附圖閱讀下文的詳細描述，本公開示例性實施方式的上述以及其他目的、特征和優點將變得易于理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本公開的若干實施方式，并且相同或對應的標號表示相同或對應的部分，其中：
[0031]圖1是本技術提供的正仲氫轉化性能測試裝置本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種正仲氫轉化性能測試裝置，其特征在于，包括氫氣罐、常溫催化轉化柱、低溫標定裝置組、測試反應裝置、復溫裝置和熱導色譜儀；所述常溫催化轉化柱與所述氫氣罐連通后分出三路，第一路直接與所述熱導色譜儀連通，第二路依次經所述低溫標定裝置組、所述復溫裝置與所述熱導色譜儀連通，第三路依次經所述測試反應裝置、所述復溫裝置與所述熱導色譜儀連通；所述低溫標定裝置組至少包括一個低溫標定裝置；所述復溫裝置用于調節進入所述熱導色譜儀氫氣的溫度，使其達到預定溫度。2.如權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述低溫標定裝置包括低溫標定出口閥，所述測試反應裝置包括測試反應出口閥；所述測試裝置還包括控制組件，所述控制組件與所述低溫標定出口閥、測試反應出口閥電連接，用于控制所述低溫標定出口閥和所述測試反應出口閥的開合。3.如權利要求2所述的測試裝置，其特征在于，所述測試反應裝置還包括與所述常溫催化轉化柱連通的測試反應罐，所述測試反應罐與所述測試反應出口閥、所述復溫裝置、所述熱導色譜儀依次連通；所述測試反應罐設定測試溫度的測試冷媒和測試區域，所述測試區域填充待測催化劑，氫氣在測試溫度下經過待測催化劑進行催化轉化。4.如權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述測試裝置還包括氫氣排出管和三通閥，所述三通閥連通所述復溫裝置、所述氫氣排出管和所述熱導色譜儀，所述氫氣排出管上設有止回閥。5.如權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述測試裝置還包括設于所述氫氣罐與所述常溫催化轉化柱間的減壓閥、設于所述復溫裝置和所述熱導色譜儀間的壓力表，所述減壓閥用于根據壓力表調節進入所述熱導色譜儀氫氣的壓力，使其達到預定壓力。6.如權利要求1所述的測試裝置，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫耕，
申請(專利權)人：北京大臻科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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