本实用新型专利技术涉及一种双组分气体分离测试装置，属于气体分离技术领域。包括：第一气瓶和第二气瓶，分别通过第一质量流量计和第二质量流量计与膜组件的截留侧连接；膜组件用于对第一气瓶和第二气瓶中得到的混合气体进行分离；吹扫气瓶，连接于膜组件的渗透侧，用于向渗透侧供入吹扫气体；还包括：气相色谱和流量计，连接于膜组件的渗透侧，用于对渗透侧得到的气体的组成和流量进行检测。本实用新型专利技术的气体渗透测试装置使用时可以配置不同比例的混合气体，并研究在一定的温度、压力和温度下，快速准确测试混合组分的气体渗透性能；同时在设备中还可以在测试完成后进行除残处理。可以在测试完成后进行除残处理。可以在测试完成后进行除残处理。
【技术实现步骤摘要】
一种双组分气体分离测试装置
[0001]本技术涉及一种双组分气体分离测试装置，属于气体分离
技术介绍
[0002]膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术，膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
[0003]渗透系数是表示气体通过膜的难易程度，对于密封材料而言渗透系数越小越好，对于气体分离膜而言，渗透系数越大越好。分离系数表示膜对不同气体分离能力的大小，分离系数越大，表示气体越容易被分离。
[0004]气体渗透系数测定的原理是将测定的薄片样本分隔成两个空间。一方是较高压力的供气侧，一方是较低压力的渗透侧，渗透的气量用检出器测量。所谓的气体渗透系数是单位时间，单位压力下气体渗透过单位面积的气量与样品厚度的乘积。
[0005]气体渗透系数的测定分为压力法和容积法。压力法是在渗透侧容积一定的情况下，利用真空计检出压力变化，而一般的采用压差法测量气体渗透系数的仪器，由于渗透侧体积固定，测量的气体渗透系数的范围有限，并且因为没有连接质量分析仪和气体色谱仪等检出器，无法测试混合气体的渗透性能；容积法是在渗透侧压力一定(一般渗透侧压力维持1个大气压)时，利用检出器测定体积变化，可用于O2、CO2水气共存和混合气体的测定。为此，设计一类高效、准确的容积法气体分离装置成为研究的瓶颈。
技术实现思路
[0006]本技术所要解决的第一个技术问题是：对于双组分气体在膜分离过程中的分离性能进行测试，并且需要使测试过程更加方便、准确。本专利采用的装置中，通过设置两种气源，并通过流量计的可控调节，实现在不同的气源组成情况下对膜分离过程进行测试评估的目的。
[0007]本技术所要解决的第二个技术问题是：在对于带有加湿系统的设备中，在测试完成后需要进行除残留气体操作时，由于进行抽真空操作时，容易将管路中的加温设备中的水被抽出，导致了除残效果不好。本专利通过特定的管路设计，绕开了加湿设备，能够实现对进料管路中的残留气体也进行脱除。
[0008]技术方案是：
[0009]一种双组分气体分离测试装置，包括：
[0010]第一气瓶和第二气瓶，分别通过第一质量流量计和第二质量流量计与膜组件的截留侧连接；
[0011]膜组件用于对第一气瓶和第二气瓶中得到的混合气体进行分离；
[0012]吹扫气瓶，连接于膜组件的渗透侧，用于向渗透侧供入吹扫气体；
[0013]还包括：气相色谱和流量计，连接于膜组件的渗透侧，用于对渗透侧得到的气体的组成和流量进行检测。
[0014]还包括：依次串联的第一加湿罐和第二加湿罐，第一气瓶和第二气瓶都通过第一加湿罐和第二加湿罐连接于膜组件的截留侧，第一加湿罐和第二加湿罐用于对气体进行加湿。
[0015]第一气瓶和第二气瓶都通过第一三通连接于第一加湿罐，第二加湿罐通过第三三通阀连接于膜组件的截留侧；且第一三通和第三三通阀之间也进行连接。
[0016]还包括：真空泵，通过第二三通分别与膜组件的渗透侧和第三三通阀连接。
[0017]在一个实施方式中，所述的第一质量流量计、第二质量流量计通过第一三通连接于膜组件的截留侧。
[0018]在一个实施方式中，所述的气相色谱和流量计通过第四三通阀与膜组件的渗透侧连接。
[0019]在一个实施方式中，膜组件的截留侧上还连接有背压阀和压力表。
[0020]在一个实施方式中，第一气瓶通过第一过滤器与膜组件的截留侧连接；第二气瓶通过第二过滤器与膜组件的截留侧连接；吹扫气瓶通过第三过滤器与膜组件的截留侧连接。
[0021]在一个实施方式中，所述的膜组件置于恒温烘箱中。
[0022]有益效果
[0023]由于本技术的气体渗透测试装置包括质量流量计、加湿罐、控温箱、背压阀、吹扫机构和气相色谱分析装置，使用时可以配置不同比例的混合气体，并研究在一定的温度、压力和温度下，快速准确测试混合组分的气体渗透性能；同时在设备中还可以在测试完成后进行除残处理。
附图说明
[0024]图1是本技术的流程图；
[0025]图2是本技术的装置结构图；
[0026]其中，1、第一气瓶；2、第二气瓶；3、吹扫气瓶；4、第一减压阀；5、第二减压阀；6、第三减压阀；7、第一质量流量计；8、第二质量流量计；9、第三质量流量计；10、第一过滤器；11、第二过滤器；12、第三过滤器；13、第一三通；14、第一三通阀；15、第二三通阀；16、第一加湿罐；17、第二加湿罐；18、第三三通阀；19、针阀；20、恒温烘箱；21、膜组件；22、压力表；23、背压阀；24、第四三通阀；25、气相色谱；26、流量计；27、第五三通阀；28、第二三通；29、真空泵。
具体实施方式
[0027]如图1所示，本专利中的分离测试设备主要是由七个模块组成，分别为：气体配置机构、气体加湿机构、气体分离机构、膜组件压力控制机构、膜通量和选择性测试机构、吹扫气控制机构和除残机构。
[0028]其中，气体配置机构的作用是将双组分的气体进行预混合，并调节相应的气体状态参数，用于后续的分离和测试的过程；
[0029]气体加湿机构的作用是对气体配置机构中获得的气体进行加温处理，使其适合于后续的膜分离过程；
[0030]气体分离机构中主要包含分离膜，用于对双组分气体进行分离处理；
[0031]膜通量和选择性测试机构，其用于对气体分离机构中分离得到的气体进行流量和含量检测，以达到对膜分离过程进行检测的目的；
[0032]吹扫气控制机构，是用于向分离膜的渗透侧提供吹扫气，使分离后渗透得到的组分被带离分离膜；
[0033]除残机构用于对装置中残留的气体进行去除。
[0034]更具体而言其结构如下：
[0035]气体配置装置包括第一气瓶1、第二气瓶2，分别用于存储两种不同的气体，分别通过第一减压阀4、第二减压阀5与第一质量流量计7和第二质量流量计8连接，其下游段再分别连接第一过滤器10和第二过滤器11，分别用于对气体进行过滤处理，对分离膜起到保护作用；再同时连接于第一三通13，实现两种气体的混合；再与后续的气体加湿机构相连；
[0036]所述气体加湿机构包括第一加湿罐16和第二加湿罐17，其接收由第一三通13得到的混合气体并进行加湿处理，第一三通11得到的气体是通过第一三通阀14与第一加湿罐16连接，并且第二加湿罐17的出口连接于第二三通阀15，且第一三通阀14同时与第二三通阀15连接；另外，第二三通阀15通过第三三通阀18分别与膜组件21的截留侧和真空泵29连接；膜组件2用于对气体进行分离，而真空泵29用于对管路中的残留气体进行排除。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双组分气体分离测试装置，其特征在于，包括：第一气瓶(1)和第二气瓶(2)，分别通过第一质量流量计(7)和第二质量流量计(8)与膜组件(21)的截留侧连接；膜组件(21)用于对第一气瓶(1)和第二气瓶(2)中得到的混合气体进行分离；吹扫气瓶(3)，连接于膜组件(21)的渗透侧，用于向渗透侧供入吹扫气体；还包括：气相色谱(25)和流量计(26)，连接于膜组件(21)的渗透侧，用于对渗透侧得到的气体的组成和流量进行检测。2.根据权利要求1所述的双组分气体分离测试装置，其特征在于，还包括：依次串联的第一加湿罐(16)和第二加湿罐(17)，第一气瓶(1)和第二气瓶(2)都通过第一加湿罐(16)和第二加湿罐(17)连接于膜组件(21)的截留侧，第一加湿罐(16)和第二加湿罐(17)用于对气体进行加湿。3.根据权利要求1所述的双组分气体分离测试装置，其特征在于，第一气瓶(1)和第二气瓶(2)都通过第一三通(13)连接于第一加湿罐(16)，第二加湿罐(17)通过第三三通阀(18)连接于膜组件(21)的截留侧；且第一三通(13)和第三三通阀(18)之间也进行连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋霞，贾明民，肖慧芳，赵宜江，李梅生，周守勇，任梦媛，刘苗苗，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：新型
国别省市：
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