本实用新型专利技术涉及一种正仲氢转化性能测试装置，包括氢气罐、常温催化转化柱、低温标定装置组、测试反应装置、复温装置和热导色谱仪；所述常温催化转化柱与所述氢气罐连通后分出三路，第一路直接与所述热导色谱仪连通，第二路依次经所述低温标定装置组、所述复温装置与所述热导色谱仪依次连通，第三路依次经所述测试反应装置、所述复温装置与所述热导色谱仪连通；所述低温标定装置组至少包括一个低温标定装置；所述复温装置用于调节进入所述热导色谱仪氢气的温度，使其达到预定温度。本实用新型专利技术可以在不同温度下完成催化性能测试，且测试结果准确可靠。果准确可靠。果准确可靠。
【技术实现步骤摘要】
一种正仲氢转化性能测试装置
[0001]本技术属于性能检测
，尤其涉及一种正仲氢转化性能测试装置。
技术介绍
[0002]液氢是发展航空航天、氢能源产业的重要战略资源，随着我国航天事业发展，作为重载火箭液氢
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液氧发动机最佳能量来源的液氢需求量不断增加。氢分子是由两个氢原子构成，由于两个氢原子核自旋方向的不同，存在着正、仲两种状态的氢，正氢的原子核自旋方向相同，仲氢的原子核自旋方向相反。正、仲态的平衡氢组成与温度有关，不同温度下平衡氢的正、仲态浓度比例不同。在常温时，平衡氢是含75％正氢和25％仲氢的混合物，称为正常氢或标准氢；温度降低，仲氢所占的百分率增加。如在液氮的标准沸点时，仲氢含量约47％，在液氢的标准沸点时，仲氢含量可达99.8％。
[0003]氢气的正仲态的自发转化非常缓慢，因此在氢的降温、液化过程中，如不进行氢的正
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仲催化转化，则生产出的液氢为正常氢，液态正常氢会自发地发生仲态转化，最终达到相应温度下的平衡氢，氢的正
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仲转化是一放热反应，液态正常氢转化时放出的热量超过气化潜热(447kJ/kg)。由于这一原因，即使将液态正常氢贮存在一个理想绝热的容器中，液氢同样会发生气化，因此为了获得标准沸点下的平衡氢，即仲氢浓度为99.8％的液氢，在氢的液化过程中，必需进行数级正
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仲催化转化。正
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仲氢反应催化剂的催化性能是正仲氢反应催化剂开发和正仲氢反应器设计的必要数据，可用于构建反应动力学方程，计算反应速率和反应热。测量正仲氢催化剂的催化性能，即测量在不同温度、空速以及初始正/仲氢含量比例条件下，催化剂催化绝热反应或者等温反应的氢气反应产物中正氢和仲氢的含量。
[0004]如CN113030367A公开了一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置，包括两路并联的测试氢气、仲氢生成反应器和测量装置，通过调节两路氢气的流量，进而获得不同仲氢含量的初始氢气，进而能够测量在不同温度，空速以及初始正/仲氢含量比例条件下，待测正仲氢反应催化剂催化的氢气反应产物中仲氢的含量。
[0005]该装置能够测量催化反应后正仲氢含量，结构紧凑，操作简单，成本较低，但该装置的条件侧重点是实验初始条件下的仲氢含量，而不是不同的反应温度，并且装置设计中缺少标定，仲氢含量测量准确度不高，催化性能测试结果缺乏可靠性。
[0006]因此，设计一种可在不同温度下完成催化性能测试且测试结果准确可靠的装置是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0007]针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种可在不同温度下完成催化性能测试的装置，并且在装置中设置标定组，测试结果准确可靠。
[0008]本技术提供一种正仲氢转化性能测试装置，包括氢气罐、常温催化转化柱、低温标定装置组、测试反应装置、复温装置和热导色谱仪；
[0009]所述常温催化转化柱与所述氢气罐连通后分出三路，第一路直接与所述热导色谱
仪连通，第二路依次经所述低温标定装置组、所述复温装置与所述热导色谱仪依次连通，第三路依次经所述测试反应装置、所述复温装置与所述热导色谱仪连通；
[0010]所述低温标定装置组至少包括一个低温标定装置；所述复温装置用于调节进入所述热导色谱仪氢气的温度，使其达到预定温度。
[0011]其中，所述低温标定装置包括低温标定出口阀，所述测试反应装置包括测试反应出口阀；所述测试装置还包括控制组件，与所述低温标定出口阀、测试反应出口阀电连接，用于控制所述低温标定出口阀和所述测试反应出口阀的开合。
[0012]其中，所述测试反应装置还包括与所述常温催化转化柱连通的测试反应罐，所述测试反应罐与所述测试反应出口阀、所述复温装置、所述热导色谱仪依次连通；
[0013]所述测试反应罐设定测试温度的测试冷媒和测试区域，所述测试区域填充待测催化剂，氢气在测试温度下经过待测催化剂进行催化转化。
[0014]其中，所述测试装置还包括氢气排出管和三通阀，所述三通阀连通所述复温装置、所述氢气排出管和所述热导色谱仪，所述氢气排出管上设有止回阀。
[0015]其中，所述测试装置还包括设于所述氢气罐与所述常温催化转化柱间的减压阀、设于所述复温装置和所述热导色谱仪间的压力表，所述减压阀用于根据压力表调节进入所述热导色谱仪氢气的压力，使其达到预定压力。
[0016]其中，所述氢气罐提供常温高压氢气源。
[0017]其中，所述复温装置采用空温式汽化器。
[0018]其中，所述低温标定装置组包括第一低温标定装置、第二低温标定装置和第三低温标定装置；
[0019]所述第一低温标定装置包括与所述常温催化转化柱依次连接的第一低温标定罐和第一低温标定罐出口阀，所述第一低温标定罐出口阀与所述复温装置连通；
[0020]所述第二低温标定装置包括与所述第一低温标定罐依次连通的第二低温标定罐和第二低温标定罐出口阀，所述第二低温标定罐出口阀与所述复温装置连通；
[0021]所述第三低温标定装置包括与所述第二低温标定罐依次连通的第三低温标定罐和第三低温标定罐出口阀，所述第三低温标定罐出口阀与所述复温装置连通。
[0022]其中，所述第一低温标定罐、第二低温标定罐、第三低温标定罐和测试反应罐均包括绝热储液罐、预冷换热器、低温催化转化柱和氢气温度检测设备；
[0023]所述绝热储液罐包括氢气进口和氢气出口，并且用于容纳标定冷媒或测试冷媒；
[0024]所述氢气进口、预冷换热器、低温催化转化柱和所述氢气出口依次连接；
[0025]所述氢气温度检测设备设于所述低温催化转化柱的出口处，用于检测自所述低温催化转化柱排出的氢气温度。
[0026]其中，所述绝热储液罐内设有液位计；
[0027]所述绝热储液罐还包括与其内部均连通的液体冷媒补充路和冷媒蒸发排出路，所述液体冷媒补充路设有与所述液位计信号连接的液体冷媒补充阀门，所述液体冷媒补充阀门用于根据所述液位计的检测结果补充标定冷媒或测试冷媒，以使得测试冷媒完全浸没所述低温催化转化柱。
[0028]与现有技术相比，本技术提供的正仲氢等温催化转化装置具有以下有益效果：
[0029]本装置设置了一个常温催化转化柱和至少一个低温标定装置作为测试反应的标定，测量氢气催化温度和色谱谱峰高度，查找该温度下仲氢的比例，对谱峰高度和仲氢含量进行线性拟合获得线性关系式，从而更准确地测量测试反应装置中氢气的仲氢含量，并根据仲氢含量最终得到待测催化剂的性能，实现不同温度下的正仲氢转化性能测试。
附图说明
[0030]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0031]图1是本技术提供的正仲氢转化性能测试装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种正仲氢转化性能测试装置，其特征在于，包括氢气罐、常温催化转化柱、低温标定装置组、测试反应装置、复温装置和热导色谱仪；所述常温催化转化柱与所述氢气罐连通后分出三路，第一路直接与所述热导色谱仪连通，第二路依次经所述低温标定装置组、所述复温装置与所述热导色谱仪连通，第三路依次经所述测试反应装置、所述复温装置与所述热导色谱仪连通；所述低温标定装置组至少包括一个低温标定装置；所述复温装置用于调节进入所述热导色谱仪氢气的温度，使其达到预定温度。2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述低温标定装置包括低温标定出口阀，所述测试反应装置包括测试反应出口阀；所述测试装置还包括控制组件，所述控制组件与所述低温标定出口阀、测试反应出口阀电连接，用于控制所述低温标定出口阀和所述测试反应出口阀的开合。3.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述测试反应装置还包括与所述常温催化转化柱连通的测试反应罐，所述测试反应罐与所述测试反应出口阀、所述复温装置、所述热导色谱仪依次连通；所述测试反应罐设定测试温度的测试冷媒和测试区域，所述测试区域填充待测催化剂，氢气在测试温度下经过待测催化剂进行催化转化。4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括氢气排出管和三通阀，所述三通阀连通所述复温装置、所述氢气排出管和所述热导色谱仪，所述氢气排出管上设有止回阀。5.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括设于所述氢气罐与所述常温催化转化柱间的减压阀、设于所述复温装置和所述热导色谱仪间的压力表，所述减压阀用于根据压力表调节进入所述热导色谱仪氢气的压力，使其达到预定压力。6.如权利要求1所述的测试装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙耕，
申请(专利权)人：北京大臻科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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