CN113030367A - 一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置，将测试氢气分为并联的两路，其中一路经过仲氢生成反应器并生成富含仲氢的平衡氢气，该平衡氢气与另一支路中的原始氢气汇合形成测试氢气；以该测试氢气作为初始气体通入待测正仲氢反应器中，对其进行测试。本发明的测试装置，可以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，为绘制催化剂的空速曲线提供原始的实验测量数据，为正仲氢反应催化剂开发和正仲氢反应器设计中必要的反应动力学方程构建、反应速率和反应热计算等过程提供数据支撑。

Description

一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置

技术领域

本发明属于催化剂材料性能检测装置技术领域，具体涉及一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置。

背景技术

氢分子存在两种自旋异构体分别称之为正氢和仲氢，正氢中两个氢原子核自旋方向一致，仲氢中两个氢原子自旋方向相反。室温下，平衡态的氢气中的正仲氢比例约为0.75:0.25；而随着温度的降低，平衡态的氢气中的正仲氢比例逐渐降低，液氮温度(77.3K)下达到0.49:0.51，液氢温度(20.4K)下达到0.002/0.998。

室温下平衡态的氢气在被冷却至更低的温度时，其中的正氢会缓慢转变为仲氢，同时释放出热量，最终达到新的平衡态。在没有催化剂的情况下，上述正仲氢反应需要数天时间才能完成。未达到平衡态的液氢在缓慢的正仲氢反应过程中产生的热量将使得液氢大量蒸发，从而极大地减少液氢在储罐中的无损存储时间。因此，在氢气液化过程中必须采用催化剂促进低温下的氢气尽快地发生反应，使得液氢产品的仲氢含量尽可能接近于平衡态的含量(一般要求95％以上)。反之，平衡态的低温液氢在被复温至更高的温度时，其中的仲氢会缓慢转变为正氢，同时吸收热量(产生冷量)，最终达到新的平衡态。这一过程也可以通过催化剂进行加速，从而实现对反应冷量的利用，如将反应冷量用于液氢储罐辐射屏和绝热支撑的冷却等等。

正仲氢反应器是氢液化装置或液氢储存装置中，采用催化剂加速正仲氢反应，使氢气尽快逼近或达到平衡态的装置。正仲氢反应器里填充有正仲氢反应催化剂，根据其结构和工作方式，可以分为绝热反应器和等温反应器。绝热反应器处于绝热状态，入流的氢气在催化剂的作用下发生反应，反应产生或吸收的热量将使得氢气温度将随之发生变化(正氢转变为仲氢的反应，氢气温度升高；仲氢转变为正氢的反应，氢气温度降低)；等温反应器则处于等温状态，入流的氢气在催化剂的作用下发生等温反应。

正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。正仲氢反应催化剂的催化性能数据一般以一系列空速曲线来呈现；所谓空速曲线在指定温度和初始正/仲氢含量比例条件下，不同空速对应的反应产物中仲氢(或者正氢)的含量。

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。

现有技术中，正仲氢反应催化剂催化性能测试装置只能满足不同温度和空速的调节，而对于特定温度和空速下，进入待测正仲氢反应器的氢气初始正仲氢含量则不能做到任意调节，不能满足测试正仲氢催化剂催化性能的要求。

发明内容

为了获得支持正仲氢催化剂开发和正仲氢反应器设计的正仲氢反应催化剂的空速曲线数据，测量不同温度，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，本发明提供一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置，并采用以下技术方案：

一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置，包括：进气口分别与氢气源连接且设有流量控制器的第一支路和第二支路、一级预冷换热器、仲氢生成反应器、二级预冷换热器、待测正仲氢反应器以及用于检测待测正仲氢反应器进口和出口正仲氢含量的正仲氢含量测量装置；

所述一级预冷换热器和仲氢生成反应器分别与一级冷源热连接；所述二级预冷换热器与二级冷源热连接；

所述第一支路出气口依次与一级预冷换热器的冷却管路I的进口、仲氢生成反应器进口连接；所述第二支路出气口与一级预冷换热器的冷却管路II的进口连接；

所述冷却管路II出口与仲氢生成反应器出口管路合并形成测试管路，该测试管路另一端依次与二级预冷换热器的进口、待测正仲氢反应器进口连接。

上述测试装置中，冷却管路I和冷却管路II可以是设于同一个一级预冷换热器中的两个并列管路，也可以是两个相互独立的一级预冷换热器。所述一级冷源可以是多个单独的冷源，可以分别对一个/多个一级预冷换热器或仲氢生成反应器提供冷量；也可以是同一个冷源，同时对一个/多个一级预冷换热器或仲氢生成反应器提供冷量。

上述测试装置中，正仲氢反应催化剂催化性能测试装置中的待测正仲氢反应器为填充有待测正仲氢催化剂的正仲氢催化反应器；仲氢生成反应器能够利用一级冷源，生成一级冷源制冷温度下富含仲氢的平衡态氢气，并通过对应的流量控制器调节第一支路和第二支路的气体流量，实现流入待测正仲氢反应器中反应氢气的初始仲氢含量的调节；由此，可获得测试正仲氢反应催化剂催化性能所需的参数，且结构简单，操作方便，成本低。

本发明的测试装置，将测试氢气分为并联的两路，其中一路经过仲氢生成反应器并生成富含仲氢的平衡氢气，该平衡氢气与另一支路中的原始氢气汇合形成测试氢气；以该测试氢气作为初始气体通入待测正仲氢反应器中，对其进行测试。

作为优选，所述测试装置还包括绝热环境舱，所述一级预冷换热器、一级冷源、仲氢生成反应器、二级预冷换热器、二级冷源、待测正仲氢反应器均置于所述绝热环境舱中。设置绝热环境舱的目的是降低来自室温环境的漏热，提高工作效率，降低运行能耗。

作为进一步优选，所述绝热环境舱为真空多层绝热腔，所述真空多层绝热腔由外至内依次包括真空外腔体、多层绝热层和绝热辐射屏；

所述绝热辐射屏与所述一级冷源热连接进行冷却，并控制其温度在50～100K之间；所述多层绝热层包裹在所述绝热辐射屏外部；真空外腔体一般采用不锈钢等金属材料制成的真空容器，工作时其真空压力控制在10^-3Pa以下。

上述技术方案中，所述多层绝热层为多层镀铝薄膜、多层镀金薄膜堆叠而成，或铝箔膜与非金属隔层(比如玻璃纤维棉纸、尼龙网等等)交替堆叠而成。

作为进一步优选，所述测试装置还包括一级对流式换热器或/和二级对流式换热器；

所述二级对流式换热器设置在待测正仲氢反应器出口管路与测试管路之间；所述一级对流式换热器设置在待测正仲氢反应器出口管路与第一支路或/和第二支路之间；

在同时设置一级对流式换热器和二级对流式换热器时，二级对流式换热器低温侧管路出口与一级对流式换热器低温侧管路进口相连。

上述方案中，一级对流式换热器和/或二级对流式换热器的设置，能够回收待测正仲氢反应器出口管路内低温氢气的冷量，对第一支路与第二支路中的氢气和/或测试管路中的氢气进行预冷，提高冷源的冷能利用率，降低冷源的能耗。

作为进一步优选，所述一级对流式换热器和二级对流式换热器置于所述绝热环境舱中，减少漏热。

设于第一支路和第二支路上的两个流量控制器分别作为流量控制器A 和流量控制器B；设有一级对流式换热器时，第一支路、流量控制器A、一级对流式换热器的高压管路I、冷却管路I、仲氢生成反应器作为供气A路；第二支路、流量控制器B、一级对流式换热器的高压管路II、冷却管路II作为供气B路；供气A路与供气B路并联连接。

作为优选，所述测试装置还包括氢气循环泵和平衡氢还原反应器，所述待测正仲氢反应器出口管路依次与所述平衡氢还原反应器进口、所述氢气循环泵进气口连接，所述氢气循环泵出气口分别与所述第一支路和第二支路的进气口连接，使整个测试装置形成一个循环回路。

采用上述技术方案时，由待测正仲氢反应器出口管路流出的氢气反应物经由平衡氢还原反应器在室温下充分反应还原为正仲氢比例约为75:25的平衡氢，该平衡氢经由氢气循环泵作为测试原料气再次泵送回第一支路和第二支路的进气口，使得测试装置形成一个闭合的氢气循环回路，从而消除了测试时的氢气排放，提高了系统安全性，减少额外的针对大量氢气排放的安全防护要求和措施，节约了测试所需高纯氢气的成本。

上述正仲氢反应催化剂催化性能测试装置中的仲氢生成反应器和平衡氢还原反应器为填充有足量正仲氢催化剂，能够满足测试装置最大额定测量流量下氢气充分反应的正仲氢催化反应器；前者的作用是利用一级冷源，生成一级冷源制冷温度下富含仲氢的平衡态氢气，通过调节第一支路和第二支路两路气体的流量比，可以实现流入待测正仲氢反应器的反应氢气中初始仲氢含量的调节；后者的作用是在室温下通过充分的催化反应将氢气反应产物还原为正仲氢比例约为75:25的平衡氢，从而通过氢气循环泵再次返回至第一支路和第二支路进行反应和测量。

作为优选，所述正仲氢含量测量装置还分别连接第一支路和第二支路的进气口、所述仲氢生成反应器的出口，用以测量进入第一支路和第二支路的氢气中仲氢的含量，以及仲氢生成反应器出口管路中氢气的仲氢含量，以获得更加直观准确的数据，提高测试结果的准确度。

作为优选，所述一级冷源和二级冷源由低温制冷机提供冷量，所述低温制冷机为Gifford-McMahon制冷机、斯特林制冷机、脉管制冷机、透平布雷顿制冷机或Joule-Thomson节流制冷机。采用低温制冷机作为冷源，装置结构更为简单，可以在更大温度范围内方便调节冷源温度，设备运行具有更高的经济性、安全性及便捷性。

作为优选，所述一级冷源和二级冷源由冷冻液化气体提供冷量，所述冷冻液化气体为液化天然气、液氮、液氩、液氖、液氢或者液氦。采用冷冻液化气体作为冷源的装置具有更低的建造成本，适用于拥有大量冷冻液化气体供应和使用的场所。

作为优选，所述二级冷源和所述待测正仲氢反应器之间设有热开关，由此能够实现一个测试装置能够同时实现绝热反应和等温反应的测试；热开关是一种热控装置，其作用是实现两端热连接的断开和闭合。

设置于二级冷源和待测正仲氢反应器之间的热开关在开断时，待测正仲氢反应器与二级冷源隔离，处于绝热状态，可以实现绝热反应的测试；热开关在闭合时，待测正仲氢反应器与二级冷源形成良好的热连接，处于等温状态，可以实现等温反应的测试。

作为进一步优选，所述热开关为气体间隙热开关、超导热开关或者机械热开关。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的正仲氢反应催化剂催化性能测试装置，可以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，为绘制催化剂的空速曲线提供原始的实验测量数据，为正仲氢反应催化剂开发和正仲氢反应器设计中必要的反应动力学方程构建、反应速率和反应热计算等过程提供数据支撑。且本发明的测试装置结构简单，操作方便，成本低。

附图说明

图1为本发明的正仲氢反应催化剂催化性能测试装置的第一种实施方式示意图；

图2为本发明的正仲氢反应催化剂催化性能测试装置的第二种实施方式示意图；

图3为本发明的正仲氢反应催化剂催化性能测试装置的第三种实施方式示意图；

图4为本发明的正仲氢反应催化剂催化性能测试装置的第四中实施方式示意图。

图中：1.氢气源接口；2.流量控制器B；3.流量控制器A；4.正仲氢含量测量装置；5.一级对流式换热器；6.一级预冷换热器A；7.一级预冷换热器B；8.一级冷源；9.仲氢生成反应器；10.二级预冷换热器；11.二级冷源；12.待测正仲氢反应器；13.热开关；14.二级对流式换热器；15.绝热环境舱；16.氢气排出接口；17.平衡氢还原反应器；18.氢气循环泵；19.GM制冷机；81.GM制冷机一级冷台；82.液氮槽；111.GM制冷机二级冷台；112.液氦槽；131.气体间隙热开关；191.GM制冷机一级冷头；192.GM制冷机二级冷头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面结合本发明实施例及其附图，对本发明的技术方案进行进一步详细描述，但是所描述的实施例是本发明的部分实施例，不是全部。基于本发明的实施例，本领域的技术人员非创造性劳动的其他实施例都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置，该装置包括氢气源接口1、流量控制器B2、流量控制器A3、正仲氢含量测量装置4、一级对流式换热器5、一级预冷换热器A6、一级预冷换热器B7、一级冷源8、仲氢生成反应器9、二级预冷换热器10、二级冷源11、待测正仲氢反应器12、热开关13、二级对流式换热器14、绝热环境舱15和氢气排出接口16；

氢气源接口1上游连接氢气气源，如装有减压阀的氢气钢瓶。氢气源接口1下游管路分为并联的供气A路和供气B路：其中，供气A路依次连接流量控制器A3、一级对流式换热器5的高压管路I、一级预冷换热器A6(冷却管路I)和仲氢生成反应器9；供气B路依次连接流量控制器B2、一级对流式换热器5的高压管路II、一级预冷换热器B7(冷却管路II)后，与来自一级预冷换热器5的高压管路I的供气A路汇合形成测试管路。

测试管路继续依次连接二级对流式换热器14的高温侧、二级预冷换热器10和待测正仲氢反应器12。然后待测正仲氢反应器12的出口管路依次连接二级对流式换热器14的低温侧和一级对流式换热器5的低温管路，最终与氢气排出接口16相连。氢气排出接口16进一步连接测试场所的氢气排空系统。

一级冷源8与一级预冷换热器A6、一级预冷换热器B7和仲氢生成反应器9热连接，为其提供预冷；一级冷源8采用液氮提供冷量，其温度T₈为液氮温度，即77.4K。二级冷源11与二级预冷换热器10热连接，为其提供预冷；二级冷源11和待测正仲氢反应器12之间通过热开关13相连，本实施例中热开关13采用机械热开关；二级冷源11的温度可结合电加热装置在液氢和液氮温区之间调节，即20.4～77.4K。

正仲氢含量测量装置4对氢气源接口1处(a)、仲氢生成反应器9出口处(c)、待测正仲氢反应器12的进口处(d)和出口处(b)的氢气进行采样分析，得到对应点处气体中正仲氢的含量；

仲氢生成反应器9内填充有正仲氢催化剂(本实施例以

为例说明，当然也可以根据需要选择

及其他非商业化产品)。仲氢生成反应器9中填充的催化剂量能够满足测试装置最大额定测量流量下氢气充分反应。以

催化剂为例，其催化性能能够基本保证空速100min^-1以下时，正仲氢含量比例为75:25的常温平衡氢在20～90K温区范围内完全反应，达到低温下的平衡态；以最大额定流量为

(约105mg/s)的测试装置为例，仲氢生成反应器9中

催化剂的填充体积至少需要

左右。

一级对流式换热器5、一级预冷换热器A6和B7、一级冷源8、仲氢生成反应器9、二级对流式换热器14、二级预冷换热器10、二级冷源11、待测正仲氢反应器12和热开关13置于绝热环境舱15中。

采用本实施例对指定温度T_test和初始仲氢含量x_p，ini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，工作原理如下：

1)二级冷源11的制冷温度设为测试温度T_test；

2)待测氢气经由氢气源接口1进入测试装置，正仲氢含量测量装置4会对此处的氢气进行采样分析，测量得到仲氢含量为x_p,a≈25.0％

3)进入测试装置的氢气分为并联的供气A路和供气B路两路气体，其流量分别由流量控制器

和

控制；

4)供气A路和供气B路内的氢气首先分别经过一级对流式换热器5，被回流的反应后的冷氢气进行预冷；

5)被预冷的氢气进入一级预冷换热器A6和B7，被一级冷源8冷却至T₈(77.4K)；

6)供气A路的氢气随后进入仲氢生成反应器9充分反应，在其出口处接近该温度下的平衡态，正仲氢含量测量装置4会对此处的氢气进行采样分析，测量得到仲氢含量约为x_p，c≈50.2％；而供气B路的氢气仍然保持室温下平衡态氢气的仲氢含量x_p，a≈25.0％；

7)供气A路和供气B路两路氢气随后汇合，汇合后的氢气中仲氢含量理论上应为

8)汇合后的氢气继续进入二级对流式换热器14中，被回流的反应后的冷氢气进一步预冷；

9)被进一步预冷的氢气进入二级预冷换热器10，被二级冷源11冷却至T_test；

10)正仲氢含量测量装置4对进入待测正仲氢反应器12前的氢气进行采样分析，测量仲氢含量为x_p，ini，根据步骤7)的原理，通过调节A、B两路氢气的流量比例，调节x_p，ini的值至期望的工况值，即：

其中

为总的氢气流量。

11)温度为T_test，仲氢含量为x_p，ini的氢气进入待测正仲氢反应器12进行反应；根据测试所需考察的反应类型，若考察绝热反应则将热开关13置于开断状态，使得待测正仲氢反应器12处于绝热状态，反应产生热量使得流出待测正仲氢反应器12的氢气温度有所升高；若考察等温反应则将热开关13置于闭合状态，使得待测正仲氢反应器12与二级冷源11充分热连接，反应产生热量由二级冷源11带走，氢气处于等温状态；

12)正仲氢含量测量装置4对待测正仲氢反应器12出口处的氢气再次进行采样分析，测量反应后氢气中的仲氢含量x_p，after；

13)反应后的冷氢气依次通过二级对流式换热器14和一级对流式换热器5，对入流的氢气进行预冷，由此可极大地减少对一级冷源8和二级冷源11的热负荷。

通过检测x_p，ini、x_p，after既可以得到对应温度和初始仲氢含量x_p，ini条件下的待检测催化剂的催化性能数据。通过对多组数据进行检测，既可以得到待检测催化剂在不同温度，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，进而得到该催化剂的综合催化性能数据。

实施例2：

如图2所示，一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置，本实施例与实施例1不同之处在于：

本实施例中还包括了氢气循环泵18和平衡氢还原反应器17。氢气排出接口16、平衡氢还原反应器17、氢气循环泵18和氢气源接口1依次连接，使得整个测试系统形成一个循环回路。测试所产生的氢气反应物经由平衡氢还原反应器17在室温下充分反应还原为正仲氢比例约为75:25的平衡氢，经由氢气循环泵18作为测试原料气再次泵送回氢气源接口1处，使得测试装置形成一个闭合的氢气循环回路，从而消除了测试时的氢气排放，提高了系统安全性，减少额外的针对大量氢气排放的安全防护要求和措施，节约了测试所需的高纯氢气成本。

实施例3：

如图3所示，一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置，本实施例与实施例2不同之处在于：

本实施例中的一级冷源8和二级冷源11是由GM制冷机19提供。GM制冷机一级冷头191通过由紫铜等低温下导热性能良好的金属材料制成的一级冷台81，并分别与一级预冷换热器A6/B7和仲氢生成反应器9进行热连接，可实现30～270K大温度范围内的调节；

GM制冷机二级冷头192通过由紫铜等低温下导热性能良好的金属材料制成的二级冷台111与二级预冷换热器10和热开关13进行热连接，可实现15～40K温度范围内的调节。采用GM制冷机19作为冷源，装置结构更为简单，可以在更大温度范围内方便调节冷源温度，设备运行具有更高的经济性、安全性及便捷性。

本实施例中的热开关13为气体间隙热开关131。该气体间隙热开关131是一密闭容器，将待测正仲氢反应器12置于其中，该密闭容器内壁与待测正仲氢反应器12仅有数百微米的间隙，在该封闭容器中充入氦气作为导热气体则可实现该热开关的闭合状态，把容器中抽成真空则可实现该热开关13的开断状态；此类热开关13具有工作温区范围大，结构简单的优点。

本实施例中绝热环境舱15为真空多层绝热腔。该真空多层绝热腔由内之外依次包括绝热辐射屏151、多层绝热层152和真空外腔体153，其中绝热辐射屏151与GM制冷机一级冷头191热连接进行冷却，其温度控制在50至100K之间；绝热辐射屏151外包裹有由多层镀铝涤纶薄膜堆叠形成多层绝热材料层152，真空外腔体153一般采用不锈钢等金属材料制成的真空容器，工作时其真空压力控制在10^-3Pa以下。采用了真空多层绝热腔作为绝热环境舱，可极大地降低来自室温环境漏热对测试影响，降低冷源的热负荷。

实施例4：

如图4所示，一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置，本实施例与实施例3不同之处在于：

本实施例中的一级冷源8是液氮，二级冷源是液氦。一级预冷换热器A6/B7和仲氢生成反应器9置于液氮槽82中，采用液氮进行冷却，而二级预冷换热器10和气体间隙热开关131置于液氦槽112中，采用冷氦气进行冷却。真空多层绝热腔的绝热辐射屏151与液氮槽82热连接。本实施案例具有更低的建造成本，适用于拥有大量液氮和液氦供应及使用的场所。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；本实施例的技术方案可以进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换；但修改和替换不能脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种正仲氢反应催化剂催化性能测试装置，其特征在于，包括：进气口分别与氢气源连接且设有流量控制器的第一支路和第二支路、一级预冷换热器、仲氢生成反应器、二级预冷换热器、待测正仲氢反应器以及用于检测待测正仲氢反应器进口和出口正仲氢含量的正仲氢含量测量装置；

所述一级预冷换热器和仲氢生成反应器分别与一级冷源热连接；所述二级预冷换热器与二级冷源热连接；

所述第一支路出气口依次与一级预冷换热器的冷却管路I的进口、仲氢生成反应器进口连接；所述第二支路出气口与一级预冷换热器的冷却管路II的进口连接；

所述冷却管路II出口与仲氢生成反应器出口管路合并形成测试管路，该测试管路另一端依次与二级预冷换热器的进口、待测正仲氢反应器进口连接。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括绝热环境舱，所述一级预冷换热器、一级冷源、仲氢生成反应器、二级预冷换热器、二级冷源、待测正仲氢反应器均置于所述绝热环境舱中。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述绝热环境舱为真空多层绝热腔，所述真空多层绝热腔由外至内依次包括真空外腔体、高真空多层绝热层和绝热辐射屏；

所述绝热辐射屏与所述一级冷源热连接。

4.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括一级对流式换热器或/和二级对流式换热器；

所述二级对流式换热器设置在待测正仲氢反应器出口管路与测试管路之间；

所述一级对流式换热器设置在待测正仲氢反应器出口管路与第一支路或/和第二支路之间；

在同时设置一级对流式换热器和二级对流式换热器时，二级对流式换热器低温侧管路出口与一级对流式换热器低温侧管路进口相连；

所述一级对流式换热器和二级对流式换热器置于所述绝热环境舱中。

5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括氢气循环泵和平衡氢还原反应器，所述待测正仲氢反应器出口管路依次与所述平衡氢还原反应器进口、所述氢气循环泵进气口连接，所述氢气循环泵出气口分别与所述第一支路和第二支路的进气口连接。

6.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述正仲氢含量测量装置还分别连接第一支路和第二支路的进气口、所述仲氢生成反应器的出口。

7.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述一级冷源和二级冷源由低温制冷机提供冷量，所述低温制冷机为Gifford-McMahon制冷机、斯特林制冷机、脉管制冷机、透平布雷顿制冷机或Joule-Thomson节流制冷机。

8.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述一级冷源和二级冷源由冷冻液化气体提供冷量，所述冷冻液化气体为液化天然气、液氮、液氩、液氖、液氢或者液氦。

9.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述二级冷源和所述待测正仲氢反应器之间设有热开关。

10.根据权利要求9所述的测试装置，其特征在于，所述热开关为气体间隙热开关、超导热开关或者机械热开关。

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