本发明专利技术提供了纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置及检测方法。其中，纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置，包括：样品瓶，具有排气口；加热装置，设置在样品瓶的下方，用以对样品瓶进行加热；气相色谱仪，具有进气口；连接组件，包括：第一连接管，第一连接管的第一端连通样品瓶的排气口，第一连接管的第二端连通气相色谱仪的进气口，第一连接管上设置有第一压力表；真空泵，与第一连接管连通并设置在样品瓶与气相色谱仪之间；气体罐，与第一连接管连通并设置在样品瓶与气相色谱仪之间，气体罐内承载有惰性气体。本发明专利技术的技术方案能够有效地解决相关技术中缺乏纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置及检测方法的问题。的检测装置及检测方法的问题。的检测装置及检测方法的问题。
【技术实现步骤摘要】
纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置及检测方法
[0001]本专利技术涉及纳米碳氢燃料领域，具体而言，涉及一种纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置及检测方法。
技术介绍
[0002]纳米碳氢燃料是利用先进的纳米粉碎技术及设备，通过前置处理与精细化、纳米化处理及附氢赋能后，制备的一种基本颗粒粒度为微纳米级、且具有较高比表面积和表面活性的煤基流体燃料，是一种新型、高效、清洁的环保燃料，与传统水煤浆相比，具有燃烧效率高、灰渣活性高、污染物排放低等特点。
[0003]纳米化和附氢是纳米碳氢燃料的主要特性，纳米碳氢燃料中的氢元素以气相、液相和固相的形式存在于纳米碳氢燃料内，因此其氢元素的含量不易测得，目前还缺乏一种适合的纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置和检测方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置及检测方法，以解决相关技术中缺乏纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置和检测方法的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置，包括：样品瓶，具有排气口；加热装置，设置在样品瓶的下方，用以对样品瓶进行加热；气相色谱仪，具有进气口；连接组件，包括：第一连接管，第一连接管的第一端连通样品瓶的排气口，第一连接管的第二端连通气相色谱仪的进气口，第一连接管上设置有第一压力表；真空泵，与第一连接管连通并设置在样品瓶与气相色谱仪之间；气体罐，与第一连接管连通并设置在样品瓶与气相色谱仪之间，气体罐内承载有惰性气体。
[0006]进一步地，连接组件还包括：集气瓶，设置在第一连接管中并位于样品瓶与气相色谱仪之间；气泵，设置在第一连接管中，并设置在集气瓶与气相色谱仪之间。
[0007]进一步地，连接组件还包括：第二连接管，第二连接管的第一端与样品瓶的排气口连通，第二连接管的第二端与第一连接管连通并位于气泵和气相色谱仪的进气口之间，第二连接管上设置有与外界大气连通的气压平衡口。
[0008]进一步地，气体罐包括相互连通的高压气罐和与高压气罐连通的标准气罐，高压气罐用以对标准气罐提供气源，标准气罐与第一连接管连通，纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置还包括：第二压力表，与标准气罐和/或第一连接管连通，用以测量标准气罐和/或第一连接管中的气压。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供了一种纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测方法，纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测方法应用上述的纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置，纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测方法包括：将预定质量的纳米碳氢燃料液体样本加入到样品瓶内；测量连接组件的容积V0；对样品瓶进行加热；连通样品瓶与气相色谱仪，通过气相色谱仪测量纳米碳氢燃料液体样本中的挥发出的含氢元素的气体的组分浓度C1；根据以
下公式得到待测样本中含有氢元素的挥发组分的氢元素含量：G
gas
＝V0×
C1×
P1×
10
‑3，其中，G
gas
为测样本中含有氢元素的挥发组分的氢元素含量、V0为连接组件的容积、C1为待测样本中的含有氢元素的气体的组分浓度、P1为连接组件内的第一压力值；对样品瓶中剩余的样品中的氢元素含量进行测量；根据待测样本中含有氢元素的挥发组分的氢元素含量和样品瓶中剩余的样品中的氢元素含量确定纳米碳氢燃料中氢元素含量。
[0010]进一步地，对样品瓶中剩余的样品中的氢元素含量进行测量的步骤中，采用燃料元素的快速分析方法中的高温燃烧
‑
红外、热导联合测定法对样品瓶中剩余的样品中的氢元素含量进行测量。
[0011]进一步地，测量连接组件的容积V0的步骤包括：开启真空泵使连接组件内的气压降低，并通过第一压力表测量连接组件内的气压值，当气压值在0.015Mpa至0.025Mpa之间时，关闭真空泵，并记录第二压力值P2；连通气体罐与第一连接管，开启气压平衡口，在连接组件内的气压与外界气压平衡时，关闭气体罐和气压平衡口，记录第二压力值P3；根据以下公式得到连接组件的容积V0，V0＝nRT/P2
‑
nRT/P3，其中，V0为连接组件的容积、n是气体罐内的惰性气体的物质的量、R为气体常数、P2为第一压力值、P3为第二压力值。
[0012]进一步地，气体罐内的气体为氮气。
[0013]进一步地，连通样品瓶与气相色谱仪，通过气相色谱仪测量纳米碳氢燃料液体样本中的挥发出的含氢元素的气体的组分浓度的步骤包括：连通样品瓶与集气瓶，并关闭气泵；加热装置开始加热后，每间隔0.5小时至1小时开启一次气泵，通过气泵将气体送入至气相色谱仪内测量纳米碳氢燃料液体样本中的挥发出的含氢元素的气体的组分浓度，直至气相色谱仪测量的含氢元素的气体的组分浓度不再发生变化时，记录此时气相色谱仪测量的含氢元素的气体的组分浓度C1，并记录此时的第一压力值P1。
[0014]进一步地，在对样品瓶进行加热，直至纳米碳氢燃料液体样本干燥至固态的步骤中，对样品瓶进行持续加热的时长大于等于3小时。
[0015]应用本专利技术的技术方案，样品瓶用于盛放纳米碳氢燃料液体样本，加热装置能够通过加热使纳米碳氢燃料液体样本中含有氢元素的气体挥发出来，通过气相色谱仪测量纳米碳氢燃料液体样本中的挥发出的含氢元素的气体的组分浓度C1，在通过对连接管路的体积进行测量得出连接组件的容积V0，通过第一压力表连接组件内的第一压力值P1，根据以下公式：G
gas
＝V0×
C1×
P1×
10
‑3可得出测样本中含有氢元素的挥发组分的氢元素含量。由于加热装置能够对样品瓶进行持续加热，纳米碳氢燃料液体样本能够被加热蒸干成固体，可继续通过采用燃料元素的快速分析方法中的高温燃烧
‑
红外、热导联合测定法对样品瓶中剩余的样品中的氢元素含量进行测量。上述结构中，通过气相色谱仪对纳米碳氢燃料液体样本中的含有氢元素的气体的含量进行测量，再通过燃料元素的快速分析方法对蒸干的固态纳米碳氢燃料中的氢元素含量进行测量，最终能够得出纳米碳氢燃料液体样本中氢元素的含量。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了根据本专利技术的纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置的实施例的结构
示意图。
[0018]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0019]10、样品瓶；20、加热装置；30、气相色谱仪；40、第一连接管；50、真空泵；60、气体罐；61、高压气罐；62、标准气罐；70、第一压力表；80、集气瓶；90、气泵；100、第二连接管；101、气压平衡口。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置，其特征在于，包括：样品瓶(10)，具有排气口；加热装置(20)，设置在所述样品瓶(10)的下方，用以对所述样品瓶(10)进行加热；气相色谱仪(30)，具有进气口；连接组件，包括：第一连接管(40)，所述第一连接管(40)的第一端连通所述样品瓶(10)的排气口，所述第一连接管(40)的第二端连通所述气相色谱仪(30)的进气口，所述第一连接管(40)上设置有第一压力表(70)；真空泵(50)，与所述第一连接管(40)连通并设置在所述样品瓶(10)与所述气相色谱仪(30)之间；气体罐(60)，与所述第一连接管(40)连通并设置在所述样品瓶(10)与所述气相色谱仪(30)之间，所述气体罐(60)内承载有惰性气体。2.根据权利要求1所述的一种纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置，其特征在于，所述连接组件还包括：集气瓶(80)，设置在所述第一连接管(40)中并位于所述样品瓶(10)与所述气相色谱仪(30)之间；气泵(90)，设置在所述第一连接管(40)中，并设置在所述集气瓶(80)与所述气相色谱仪(30)之间。3.根据权利要求2所述的一种纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置，其特征在于，所述连接组件还包括：第二连接管(100)，所述第二连接管(100)的第一端与所述样品瓶(10)的排气口连通，所述第二连接管(100)的第二端与所述第一连接管(40)连通并位于所述气泵(90)和所述气相色谱仪(30)的进气口之间，所述第二连接管(100)上设置有与外界大气连通的气压平衡口(101)。4.根据权利要求1所述的一种纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置，其特征在于，所述气体罐(60)包括相互连通的高压气罐(61)和与所述高压气罐(61)连通的标准气罐(62)，所述高压气罐(61)用以对所述标准气罐(62)提供气源，所述标准气罐(62)与所述第一连接管(40)连通，所述纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置还包括：第二压力表，与所述标准气罐(62)和/或所述第一连接管(40)连通，用以测量所述标准气罐(62)和/或所述第一连接管(40)中的气压。5.一种纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测方法，其特征在于，所述纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测方法应用权利要求3所述的纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测装置，纳米碳氢燃料中氢元素含量的检测方法包括：将预定质量的纳米碳氢燃料液体样本加入到样品瓶(10)内；测量所述连接组件的容积V0；对所述样品瓶(10)进行加热；连通所述样品瓶(10)与所述气相色谱仪(30)，通过所述气相色谱仪(30)测量所述纳米碳氢燃料液体样本中的挥发出的含氢元素的气体的组分浓度C1；根据以下公式得到待测样本中含有氢元素的挥发组分的氢元素含量：
G
gas
＝V0×
C1×
...
【专利技术属性】
技术研发人员：董晖，杜善周，张乐，黄涌波，白健，叶涛，李雪，马越，白晓伟，
申请(专利权)人：三易康养海南科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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