本发明专利技术涉及用于测定用作吸附剂材料的沸石、沸石组合物或硅胶的成形体、颗粒状材料或粉末中包含的被吸附物质的份额的方法。本发明专利技术的特征在于，对于吸附剂材料以成形体(1)的形式存在的情况，把至少两个电极(2)彼此间隔开地布置该在成形体(1)的表面(3，4，5，6)上和/或牢固地插入该成形体(1)中；对于吸附剂材料以粉末或颗粒(9)的形式存在的情况，把用相同材料制成的相应的成形体(1)持久地插入粉末或颗粒(9)中；向电极(2)供应交变电流，由此确定电参数；并且基于所述参数确定吸附剂材料的饱和度。此外，本发明专利技术涉及相应的装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于测定在用作吸附剂材料的沸石、沸石组合物或硅胶的成形体、颗粒状材料或粉末中包含的被吸附物质的份额的方法。此外，本专利技术涉及相应的装置。所述被吸附物质例如是水或气体。
技术介绍
为了使某种物质保持远离位于基本封闭的容积中的某种元件，其中这种元件可以被这种物质损害，已知的是在所述容积中引入固体或颗粒状材料形式的吸附剂，其中所述吸附剂收集所述物质，并因此使它保持远离所述元件。例如，电子元件对凝结出来的湿气敏感。吸湿性插入物被安排在共享的壳体中非常邻近所述元件的地方，从空气中抽取水分，从而防止水分凝结出来。已知的吸附剂包括例如沸石和硅胶。然而，吸附剂的收集能力有限， 因此需要知道饱和度。为了测定散装物品中的含水量，从DE 19717711A1知道具有通过居间空间彼此间隔开的两个电极的测量元件。在将所述测量元件引入散装物品的情况下，所述居间空间填充有散装物品，因此，通过对传导性的后续测量，可以测定散装物品的含水量。这种方法的缺点是，测量的质量取决于中空空间被散装物品填充得有多均匀。这种方法不适合于测定气体含量。从DD 135241知道一种测定固体内部含水量的测量用电容器。在固体物质中钻孔，并在需要时，将测量用电容器插入钻孔中。为了测量，将测量用电容器的电极压在钻孔的壁上，供应高频交变电压并测量电容，并由此测定含水量。该专利技术的缺点是测量用电容器的尺寸和钻孔必须相互匹配。在固体具有较小尺寸或特殊形式的情况下，不可能测量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供容易的方法和相应的装置，利用这种方法和装置可通过用作吸附剂材料的沸石、沸石组合物或硅胶从环境中吸附物质，此外，可以测定所述吸附剂材料中包含的被吸附物质的份额。通过下述方法实现所述目的，在该方法中，对于吸附剂材料以成形体的形式存在的情况，把至少两个电极彼此间隔开地施加在该成形体的表面上和/或牢固地插入该成形体中；对于吸附剂材料以粉末或颗粒的形式存在的情况，用相同材料制备成形体，把至少两个电极彼此间隔开地施加在该成形体的表面上和/或牢固地插入该成形体中，并把该成形体持久地插入所述粉末或颗粒状材料中；向所述电极供应交变电流，由此确定作为所述吸附剂材料的电特性变量的电容和/或损耗系数tan δ ;并且，基于所确定的电特性变量，确定吸附剂材料中的被吸附物质的份额和吸附剂材料的饱和度。在此情况下，布置所述两个电极以使它们形成电容器。所述电容器用于确定所述电特性变量，所述电特性变量取决于在吸附剂材料中包含的被吸附物质的份额并与这种份额具有独特的关系。以这种方式，可以得到关于已收集的被吸附物质的量的信息。在知道吸附剂材料的最大饱和度的情况下，由此还可确定吸附剂材料对于待吸附物质的剩余负荷容量。通过连续测量，或按短时间间隔反复测量，可以监测吸附剂材料的饱和度。被吸附物质包括例如水或极性的气态分子。所述方法包括电容或损耗系数tan δ用作电特性变量这样的特征。同样，有可能确定电容和损耗系数两者，尤其是当吸附了两种不同物质并测定它们各自的份额时。在这种情况下，损耗角δ的损耗系数tanS是指有功功率(resistive power)与无功功率(reactive power)的比率，并与电极的几何形状和在其中和/或其上布置了这些电极的成形体的几何形状无关。可以用以下方式根据试验电容器一即被供应了交变电压的电极——的电流和电压之间的相移Φ来确定损耗系数tan δ tan ο = tan (π /2 - φ)0吸附剂材料的饱和度α可从损耗系数tan δ直接确定。类似地，在电容测量的情况下，介电常数是饱和度的量度。介电常数和相应的电容、以及损耗系数也受到不同的被吸附物质不同程度的影响，因为不同的被吸附物质具有不同的极性程度。在其他实施方式中，向电极供应频率在I和IOOkHz之间的交变电流。尤其是沸石作为吸附剂材料时，这个范围尤为有利，因为在这个频率范围中的饱和沸石的损耗系数tan δ几乎与测量频率无关，因此确保了测量的稳定。在有利的实施方式中，以烧结法、压制法和/或CIM (陶瓷注射成型)法制备被插入颗粒状材料或粉末中的成形体。如果吸附剂材料是沸石，那么优选从沸石与粘合剂的混合物制备成形体。本专利技术的目的还涉及用于从环境吸附至少一种物质的装置——该装置包含用作吸附剂材料的沸石、沸石组合物或硅胶的成形体、颗粒状材料或粉末，并且该装置用于测定所述吸附剂材料中包含的被吸附物质的份额一所述目的通过包括以下的特征来实现在吸附剂材料作为成形体存在的情况下，把至少两个电极彼此间隔开地施加在该成形体的表面上和/或牢固地插入该成形体中；在所述吸附剂材料以粉末或颗粒状材料的形式存在的情况下，把用相同材料制成的成形体持久地插入所述粉末或颗粒状材料中；其中把至少两个电极彼此间隔开地施加在该成形体的表面上和/或持久地插入该成形体中；电子单元与所述装置相关联，所述电子单元向电极供应交变电流，并由此确定作为所述吸附剂材料的电特性变量的电容和/或损耗系数tan δ ;并且所述电子单元基于所确定的电特性变量来测定吸附剂材料中包含的被吸附物质的份额和吸附剂材料的饱和度。换句话说，基于所述电特性变量，可确定吸附剂材料的转化度α或饱和度。因此，本专利技术的装置除了收集待吸附的物质之外，还能够进行状态判断，并从而产生关于作为吸附剂的剩余寿命期的信息。这是极为重要的，特别是在装置与预测性维护有关的应用的情况下，所述预测性维护是关于保护过程设备的元件对抗待吸附物质的沉积。由于早期警报，所述装置可以在吸附材料完全饱和之前被新装置代替，因此不再需要保证针对被吸附物质的防护。在一种实施方式中，吸附剂材料是沸石或由沸石和粘合剂构成的组合物。相应地，成形体是沸石陶瓷体，或从沸石和粘合剂的组合物制备的陶瓷体，其中所述粘合剂是粘土状物质。沸石具有的晶体结构含有相对大的中空空间和通道，相应大小的分子可以渗透和被吸附到其中。尤其是强极性分子被沸石吸附，因为这样的分子与沸石中的氧原子形成稳定的键。水分子是一个这样的实例。出于这个原因，沸石特别适合于吸附水分。本专利技术对所包含的一种或多种被吸附物质的份额的测定利用了被吸附物质改变基础材料的材料性质的这一事实。在本专利技术的其他实施方式中，测量元件的制造方式使得测量元件的材料具有孔隙。所述孔隙有利于气态物质的进入和吸附。在本专利技术的优选实施方式中，以烧结法和/或压制法或CIM (陶瓷注射成型)法制备由吸附剂材料构成的成形体。通过这些方法，可以用粉末状材料制备具有任何形式以及需要的预定密度的成形体。在其他实施方式中，所述成形体呈圆盘形、环形、棱柱形或圆柱形。在这样的情况下，它可以同等地为实心体或空心体。 在本专利技术测量元件的进一步发展中，把电极以扁平或条形涂层的形式施加在成形体的表面上。在本专利技术的其他实施方式中，所述被吸附物质是水、氨、硫化氢、二氧化碳、臭氧和/或氟化氢。在一种实施方式中，本专利技术的装置用于测定或监测吸附剂材料的饱和度，所述吸附剂材料以颗粒状材料或粉末的形式位于容器中。例如，包括储存容器，吸附剂材料在它进一步加工之前作为原材料位于所述储存容器中。引入用于监测吸附剂材料在加工之前被待吸附物质饱和的程度的装置，保证了最终产品的足够吸附容量。在其他实施方式中，本专利技术的装置被用作用于收集过程设备中的水分的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.08 DE 102010003710.91.用于测定在用作吸附剂材料的沸石、沸石组合物或硅胶的成形体、颗粒状材料或粉末中包含的被吸附物质的份额的方法，其特征在于， 对于吸附剂材料以成形体(I)的形式存在的情况，把至少两个电极(2)彼此间隔开地施加在该成形体(I)的表面(3，4，5，6)上和/或牢固地插入该成形体(I)中； 对于吸附剂材料以粉末或颗粒(9)的形式存在的情况，用相同材料制备成形体⑴，把至少两个电极(2)彼此间隔开地施加在该成形体(I)的表面(3，4，5，6)上和/或牢固地插入该成形体(I)中，并把该成形体(I)持久地插入该粉末或颗粒状材料(9)中； 向所述电极(2)供应交变电流，由此确定作为所述吸附剂材料的电特性变量的电容和/或损耗系数tan δ ； 并且，基于所确定的电特性变量，确定所述吸附剂材料中被吸附物质的份额和所述吸附剂材料的饱和度。2.权利要求I的方法，其特征在于，向所述电极(2)供应频率在I和IOOkHz之间的交变电流。3.权利要求I至2之一的方法，其特征在于，以烧结法、压制法和/或CIM法制备被插入颗粒状材料(9)或粉末中的所述成形体(I)。4.用于从环境吸附至少一种物质并且用于测定吸附剂材料中包含的被吸附物质的份额的装置，该装置包含用作吸附剂材料的沸石、沸石组合物或硅胶的成形体、颗粒状材料或粉末，其特征在于， 在吸附剂材料作为成形体(I)而存在的情况下，至少两...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢尔盖·洛帕京，托马斯·尤林，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔两合公司，
类型：
国别省市：
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