CN115259077B - 一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统及方法 - Google Patents
一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115259077B CN115259077B CN202210899550.6A CN202210899550A CN115259077B CN 115259077 B CN115259077 B CN 115259077B CN 202210899550 A CN202210899550 A CN 202210899550A CN 115259077 B CN115259077 B CN 115259077B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- hydrogen
- branch
- gas
- communicated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
- C01B3/001—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
- C01B3/0015—Organic compounds; Solutions thereof
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本发明属于氢气纯度检测领域,提供了一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统及方法,包括气质系统、中转系统以及水质系统,所述气质系统用于制备氢气,所述气质系统与中转系统连通,将制备的氢气传入中转系统进行存储;所述气质系统包括惰性气体气瓶以及氢气制备机构,所述惰性气体气瓶通过第一支路与氢气制备机构连通;所述氢气制备机构还与反应室连通,所述反应室的部分置于恒温磁力搅拌水浴锅内,且所述反应室伸出恒温磁力搅拌水浴锅的一端的侧壁通过第二支路连通中转系统;所述中转系统还与水质系统连通;所述水质系统通过微纳米气泡发生器将待测气体与原始水混合生成相对稳定的产品水,通过对产品水中的成分进行分析实现离线检测。
Description
技术领域
本发明属于氢气纯度检测技术领域,具体涉及一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
轻型燃料电池汽车车载储氢是现今替代传统化石燃料汽车的研究热点。储氢燃料电池汽车是使用氢或能供提供氢的燃料作为动力的载具。这类汽车把氢的化学能转换为机械能,但氢气的混合物爆炸力强,氢燃料电池对氢气的确定性对氢气纯度要求高,如何实现对氢气浓度及杂质分析进行安全准确的测量并使用成为制氢行业以及车载储氢方面亟待解决的问题。广泛使用氢助长交通是在助力氢经济的一个关键因素。在储氢燃料电池汽车的发展中最大的障碍就是要克服氢分子量小不易储存、储氢密度低、与空气混合易燃易爆的特性。
现有研究中,将密度高、易储存、安全性较高的有机材料在汽车内部反应器中通过催化剂分解制氢用于为燃料电池供能是一种可行方案。有机储氢材料在反应器内与催化剂反应制氢过程中,可能会产生对燃料电池有毒的副产物。现有技术中分析有机储氢材料在有限空间内分解后气体中存在燃料电池有害的副产物,国内传统的气体成分分析傅里叶红外吸收分析设备造价高,对运行环境要求高;密度测量法校准费时且困难,精度低,速度慢,不适合生产使用;基于热传导法的气体分析仪器由于需要建立温控系统和恒温环境,不能在线和便携使用;氢气纯度分析仪需在真空环境下连接待测气体。而现有在线检测技术中检测设备昂贵不便于推广使用、检测方法运行环境要求较高、检测流程复杂、氢气存在泄露风险。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出了一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统及方法,本发明通过气质系统、中转系统以及水质系统的相互配合关系,对有机储氢材料分解后产物定性定量分析,分析检测现有技术中有机储氢材料在有限空间内催化分解后产生对燃料电池有害的副产物的种类问题。
根据一些实施例,本发明的第一方案提供了一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,采用如下技术方案:
一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,包括气质系统、中转系统以及水质系统,所述气质系统与中转系统连通,用于将氢气和惰性气体传入中转系统进行存储;所述中转系统还与水质系统连通,所述水质系统用于对中转系统中储存的氢气进行检测;
所述中转系统包括储氢室,所述储氢室通过第六支路连通水质系统,且所述储氢室还通过第二支路连通气质系统;
所述储氢室通过第七支路连通集水瓶;所述集水瓶通过第八支路连通消氢室;所述消氢室还连通有排气支路,所述排气支路上依次设有第三气体热导传感器、第七阀门以及水封排气阀;
所述水质系统包括微纳米气泡发生器,所述微纳米气泡发生器通过第九支路连通产品水箱的一侧底部,产品水箱远离第九支路的相对的一侧的底部通过第十支路连通转移容器。
进一步地,所述气质系统包括惰性气体气瓶以及氢气制备机构,所述惰性气体气瓶通过第一支路与氢气制备机构连通,所述第一支路上设有第一阀门;所述氢气制备机构还与反应室连通,所述反应室的部分置于恒温磁力搅拌水浴锅内,且所述反应室伸出恒温磁力搅拌水浴锅的一端的侧壁通过第二支路连通中转系统;所述第二支路上依次设有第一气体热导传感器、流量计以及第二阀门;
或者,所述气质系统包括待测气箱和惰性气箱;所述待测气箱通过检测支路与中转系统连通,在检测支路上设有第十阀门;所述惰性气箱通过惰性支路与中转系统连通,在惰性支路上设有第十一阀门。
进一步地,所述氢气制备机构包括储氢前置室,所述储氢前置室通过第三支路连通投掷室,所述第三支路上设有第三阀门;所述投掷室通过第四支路连通反应室;所述第四支路上设有第四阀门;
所述氢气制备机构还包括标准室,所述标准室内存储有标准内标物,所述标准室通过第五支路与反应室连通,所述第五支路上设有第五阀门。
进一步地,所述反应室内存储有催化剂。
进一步地,所述第六支路上设有第六阀门,所述第七支路上设有断流止回阀,所述第八支路上设有第二气体热导传感器。
进一步地,所述第六支路靠近水质系统的一端上还固定有管路快插接头。
进一步地,所述产品水箱顶板上还设有第四气体热导传感器,用于检测产品水箱内的氢气。
进一步地,所述第九支路上设有第八阀门,所述第十支路上设有第九阀门。
进一步地,所述微纳米气泡发生器内存储有原始水,所述产品水箱内存储有产品水。
根据一些实施例,本发明的第二方案提供了一种有机储氢材料制氢纯度离线检测方法,采用如下技术方案:
一种有机储氢材料制氢纯度离线检测方法,利用如第一方案所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统实现,包括:
开始检测时,关闭第七阀门、断流止回阀、第五阀门、第四阀门,断开管路快插接头;依次打开第六阀门、第二阀门以及第一阀门,当第六阀门处有气体排出后,依次关闭第六阀门和第一阀门,连接管路快插接头;
打开断流止回阀和第三阀门,储氢前置室内的有机储氢材料通过第三支路进入投掷室;
打开恒温磁力搅拌水浴锅,关闭第三阀门,打开第四阀门,待第一气体热导传感器首次检测到氢气时,开启第五阀门,向反应室内添加标准内标物,记录流量计示数,当流量计首次示数归零,打开第一阀门,直至第一气体热导传感器检测不到氢气时,关闭第一阀门和第二阀门;
若第二气体热导传感器未检测到氢气时,记录集水瓶的集水体积,打开第七阀门,启动微纳米气泡发生器,打开第六阀门,储氢室内的氢气进入到微纳米气泡发生器,微纳米气泡发生器内的原始水与储氢室内氢气混合生成产品水并流入到产品水箱;
若第四气体热导传感器没有检测到氢气和标准内标物存在,打开第九阀门,产品水流入转移容器进行检测;
若第四气体热导传感器检测到氢气存在,关闭第七阀门,待第三气体热导传感器检测不到氢气时,打开第七阀门,打开第二阀门和第一阀门,直到第二气体热导传感器以及第三气体热导传感器均检测不到氢气时,关闭第一阀门和第二阀门。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明通过气质系统制备待测气体氢气,同时将惰性气体和制备的待测气体送入到中转系统进行暂时的存储,然后将中转系统中存储的待测气体氢气转移进入水质系统的原始水中生成产品水,通过水质系统将待测气体氢气安全的转移到产品水中,以用于离线检测、异地检测,相较于在线检测来说,无需建立恒温环境,且方便操作,成本低。
本发明利用惰性气体为反应室与储氢室提供隔绝空气的保护,再通过第六阀门、管路快插接头快速排出系统,确保过程的安全性;通过第二气体热导传感器、第三气体热导传感器、第四气体热导传感器确保待测气体不会在转移过程中溢出系统,确保了实验测定的准确性。
本发明利用氢气制备机构加入定量标准内标物,确保在转移过程中快速准备的测量出请气体的原始扩散倍数,利用微纳米气泡发生器产生的含有氢气的微纳米气泡特性将测量难度较高的气质氢气转换成较容易测量的水质氢气,确保了检测的可操作性,降低了检测成本和检测难度。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例一所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统的结构示意图;
图2是本发明实施例所述的反应室与氢气制备机构的结构示意图;
图3是本发明实施例所述的中转系统结构示意图;
图4是本发明实施例所述的微纳米气泡发生器连接示意图;
图5是本发明实施例三所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统的结构示意图;
图中:
1-气质系统、2-中转系统、3-水质系统、11-惰性气体、12-恒温磁力搅拌水浴锅、13-反应室、14-催化剂、15-储氢前置室、16-投掷室、17-标准内标物、18-有机储氢材料、101-第一支路、102-第二支路、103-第三支路、104-第四支路、105-第五支路、106-第六支路、107-第七支路、108-第八支路、109-第九支路、110-第十支路、21-储氢室、22-集水瓶、23-消氢室、24-水封排气阀、25-排气支路、31-原始水、32-微纳米气泡发生器、33-产品水箱、34-转移容器、331-产品水、401-热电偶、402-第一气体热导传感器、403-流量计、404-第二气体热导传感器、405-第三气体热导传感器、406-第四气体热导传感器、501-第一阀门、502-第二阀门、503-第三阀门、504-第四阀门、505-第五阀门、506-第六阀门、507-管路快插接头、508-断流止回阀、509-第七阀门、510-第八阀门、511-第九阀门;512-第十阀门、513-第十一阀门、6-待测气箱、61-检测支路、7-待测气体、8-惰性气箱、81-惰性支路、9-惰性气体。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
为了克服现有技术中有机储氢材料在有限空间内分解后产生对燃料电池有害的副产物问题,需要对有机储氢材料分解后副产物定性定量分析,同时要克服现有检测技术中检测设备昂贵不便于推广使用、检测方法运行环境要求较高、检测流程复杂、氢气存在泄露风险的问题。所以要设计一种用于检测有机储氢材料产氢产物的转移检测系统。
也就是说,本发明设计的用于检测有机储氢材料产氢产物的转移检测系统是一种离线检测系统,区别于在线检测系统。水质系统最重要的功能是将中转系统中储存的氢气转移进入原始水中生成产品水,通过对产品水中溶解的气体成分进行分析用于离线检测。检测不是目的,转移实现安全离线检测才是目的,检测方法是应用在水质中检测物质但还未应用于氢气气质形态检测的通用方法,属于现有的常用方法,此处不再赘述。
如图1所示,本实施例提供了一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,包括气质系统(1)以及中转系统(2),所述气质系统(1)用于制备氢气,所述气质系统(1)与中转系统(2)连通,将制备的氢气传入中转系统(2)进行存储;
所述气质系统(1)包括惰性气体气瓶以及氢气制备机构,所述惰性气体气瓶通过第一支路(101)与氢气制备机构连通,所述第一支路(101)上设有第一阀门(501);所述氢气制备机构还与反应室(13)连通,所述反应室(13)的部分置于恒温磁力搅拌水浴锅(12)内,且所述反应室(13)伸出恒温磁力搅拌水浴锅(12)的一端的侧壁通过第二支路(102)连通中转系统(2);所述第二支路(102)上依次设有第一气体热导传感器(402)、流量计(403)以及第二阀门(502);
所述中转系统(2)还与水质系统(3)连通,所述水质系统(3)用于对中转系统(2)中储存的氢气从原始水进行转移进入产品水,以用于离线检测。
如图2所示,具体地,所述氢气制备机构包括储氢前置室(15),所述储氢前置室(15)通过第三支路(103)连通投掷室(16),所述第三支路(103)上设有第三阀门(503);所述投掷室(16)通过第四支路(104)连通反应室(13);所述第四支路(104)上设有第四阀门(504);
所述氢气制备机构还包括标准室,所述标准室内存储有标准内标物(17),所述标准室通过第五支路(105)与反应室(13)连通,所述第五支路(105)上设有第五阀门(505),所述反应室(13)内存储有催化剂(14)。
在气质系统(1)中,所述储氢前置室(15)、投掷室(16)、第三阀门(503)、第四阀门(504)交替使用确保向反应室(13)内添加定量的有机储氢材料(18),又不引入环境空气。
如图3所示,具体地实施例中,所述中转系统(2)包括储氢室(21),所述储氢室(21)通过第六支路(106)连通水质系统,所述第六支路(106)上设有第六阀门(506),且所述储氢室(21)还通过第二支路连通气质系统;
所述储氢室(21)通过第七支路(107)连通集水瓶(22),所述第七支路(107)上设有断流止回阀(508);所述集水瓶(22)通过第八支路(108)连通消氢室(23),所述第八支路(108)上设有第二气体热导传感器(404);所述消氢室(23)还连通有排气支路(25),所述排气支路(25)上依次设有第三气体热导传感器(405)、第七阀门(509)以及水封排气阀(24);其中,水封排气阀(24)与逆止阀的作用相同,放置外界气体进入到消氢室,消氢室内可以向外界排气,外界气体不能因为气压变化进入消氢室。
所述第二气体热导传感器(404)和第三气体热导传感器(405)均可实时检测氢气在各自位点的浓度,第二气体热导传感器(404)未检测出氢气确保了没有氢气进入集水瓶(22);第三气体热导传感器(405)未检测出氢气确保了氢气完全溢出后可以通过消氢瓶(23)完全处理。
所述第六支路(106)靠近水质系统的一端上还固定有管路快插接头(507)。所述管路快插接头(507)确保了第五阀门(505)与水质系统(3)之间连接管路的通断。
在中转系统(2)中,水封排气阀(24)和断流止回阀(508)均起到隔绝空气的作用。所述断流止回阀(508),不但可以控制储氢室(21)和集水瓶(22)连接管路的通断,而且可以防止进入集水瓶(22)的水因压力变化回流储氢室(21)。
如图4所示,具体地,所述水质系统(3)包括微纳米气泡发生器(32),所述微纳米气泡发生器(32)通过第九支路(109)连通产品水箱(33)的一侧底部,所述第九支路(109)上设有第八阀门(510);产品水箱(33)远离第九支路的相对的一侧的底部通过第十支路(110)连通转移容器(34),所述第十支路(110)上设有第九阀门(511)。
所述产品水箱(33)顶板上还设有第四气体热导传感器(406),用于检测产品水箱(33)内的氢气,第四气体热导传感器(406)未检测出氢气确保了微纳米气泡发生器(32)产生的微纳米气泡没有在产品水箱(33)中溢出。
所述微纳米气泡发生器(32)内存储有原始水(31),所述产品水箱(33)内存储有产品水(331)。可以理解的是,原始水是实验室制备的超纯水。检测时不能使用普通水,有杂质影响;而产品水原始水和制备的待测气体反应后的水。
所述产品水(331)在产品水箱(33)静置时第四气体热导传感器(406)未检测到氢气,则将产品水(331)转移进入转移容器(34)。
所述微纳米气泡发生器(32)将储氢室(21)内反应氢气和原始水混合产生的微纳米气泡,将气质的反应氢气溶解入水排入产品水箱(33),使不易检测的气质反应氢气转换成容易检测的水质检测氢气。
惰性气体(11)为气质系统(1)和储氢室(21)隔绝空气,标准内标物(17)在第一气体热导传感器(402)首次检测到氢气时定量加入,伴随制备的氢气经过微纳米气泡发生器(32)生成产品水(331)。
有机储氢材料在反应室(13)中通过恒温磁力搅拌水浴锅(12)作用与催化剂充分混合制备氢气;在惰性气体提供的气份保护下,制备的氢气在储氢室(21)和集水瓶(22)内通过排水法测量体积;储氢室(21)内的氢气为微纳米气泡发生器(32)提供气源与原始水(31)混合制备产品水(331);本发明通过添加定量标准内标物确定制备氢气中杂质的相对浓度。
本实施例中未对气体热导传感器、微纳米气泡发生器(32)、断流止回阀(508)、管路快插接头(507)组件的运行原理和特性进行描述,本实施例也并未对进入转移容器(34)的产品水(331)后续检测技术进行说明,因为这些技术、系统、装置在市场中都是通用的、公开的。不应将此类技术追加到实施例之中作为限制发明行使权力的理由。
实施例二
如图1-图4所示,本实施例提供了一种有机储氢材料制氢纯度离线检测方法,利用如实施例一所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统实现,包括:
开始检测时,关闭第七阀门(509)、断流止回阀(508)、第五阀门(505)、第四阀门(504),断开管路快插接头(507);依次打开第六阀门(506)、第二阀门以及第一阀门,当第六阀门(506)处有气体排出后,依次关闭第六阀门(506)和第一阀门,连接管路快插接头(507);
打开断流止回阀(508)和第三阀门(503),储氢前置室(15)内的有机储氢材料通过第三支路进入投掷室(16);
打开恒温磁力搅拌水浴锅(12),关闭第三阀门(503),打开第四阀门(504),待第一气体热导传感器首次检测到氢气时,开启第五阀门(505),向反应室(13)内添加标准内标物,记录流量计示数,当流量计首次示数归零,打开第一阀门,直至第一气体热导传感器检测不到氢气时,关闭第一阀门和第二阀门;
若第二气体热导传感器(404)未检测到氢气时,记录集水瓶(22)的集水体积,打开第七阀门(509),启动微纳米气泡发生器(32),打开第六阀门(506),储氢室(21)内的氢气进入到微纳米气泡发生器(32),微纳米气泡发生器(32)内的原始水(31)与储氢室(21)内氢气混合生成产品水(331)并流入到产品水箱(33);
若第四气体热导传感器(406)没有检测到氢气和标准内标物存在,打开第九阀门(511),产品水(331)流入转移容器(34)进行转移;
若第四气体热导传感器(406)检测到氢气存在,关闭第七阀门(509),待第三气体热导传感器(405)检测不到氢气时,打开第七阀门(509),打开第二阀门和第一阀门,直到第二气体热导传感器(404)以及第三气体热导传感器(405)均检测不到氢气时,关闭第一阀门和第二阀门。
一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统运行过程,关闭第七阀门(509)、断流止回阀(508)、第五阀门(505)、第四阀门(504),断开管路快插接头(507),依次打开第六阀门(506)、第二阀门(502)、第一阀门(501),待到第六阀门(506)有连续气体排出后,依次关闭第六阀门(506)、第一阀门(501),连接管路快插接头(507)。
打开断流止回阀(508)、第三阀门(503),有机储氢材料(18)由储氢前置室(15)进入投掷室(16),打开恒温磁力搅拌水浴锅(12),关闭第三阀门(503),打开第四阀门(504),待到第一气体热导传感器(402)首次检测到氢气存在,开启第五阀门(505),向反应室(13)内添加定量的标准内标物(17),记录流量计(403)示数,当流量计(403)首次示数首次归零,打开第一阀门(501),直至第一气体热导传感器(402)检测不到氢气存在关闭第一阀门(501),关闭第二阀门(502).
若第二气体热导传感器(404)未检测到氢气存在,记录集水瓶(22)的集水体积,打开第七阀门(509),启动微纳米气泡发生器(32),打开第六阀门(506),原始水(31)与储氢室(21)内待测气体(7)混合生成产品水(331),第四气体热导传感器(406)没有检测到氢气和标准内标物(17)存在,将产品水(331)转移进入转移容器(34)进行检测。
若第二气体热导传感器(404)检测到氢气存在,关闭第七阀门(509),待到第三气体热导传感器(405)检测不到氢气,打开第七阀门(509),打开第二阀门(502)、第一阀门(501),直至第二气体热导传感器(404)、第三气体热导传感器(405)都检测不到氢气,关闭第一阀门(501)、第二阀门(502)。
实施例三
如图5所示,本实施例提供了一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,包括气质系统、中转系统以及水质系统,其中,中转系统和水质系统与实施例一种的一致,故此处不再赘述。
具体地,气质系统包括待测气箱(6)、待测气体(7)、惰性气箱(8)、惰性气体(9)、第十阀门(512)、第十一阀门(513)组成。
其中,待测气箱(6)通过检测支路(61)与中转系统连通,在检测支路(61)上设有第十阀门(512);惰性气箱(8)通过惰性支路(81)与中转系统连通,在惰性支路(81)上设有第十一阀门(513)。
针对上述一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,其检测步骤如下:
如图5所示,关闭第十阀门(512)、第六阀门(506),依次打开第七阀门(509)、断流止回阀(508)、第十一阀门(513),让惰性气体(9)充满中转系统(2)直至水封排气阀(24)页面排出连续的气泡,关闭第十一阀门(513),将储氢室(21)注满水,应当注意注水过程中不应将储氢室(21)与环境空气连通;打开第十阀门(512),向中转系统(2)中释放定量待测气体(7),储氢室(21)中的水由于气压变化经断流止回阀(508)排入集水瓶(22),若在此过程中第二气体热导传感器(404)检测到氢气,关闭第七阀门(509)直至第三气体热导传感器(405)检测不到氢气;依次关闭第十阀门(512)、断流止回阀(508)、第九阀门(511),打开第六阀门(506)、第八阀门(510),启动微纳米气泡发生器(32),将进入储氢室(21)的待测气体(7)与原始水箱(31)中的原始水混合后排入产品水箱,关闭第八阀门(510),若静止15分钟内第四气体热导传感器(406)未检测到氢气,打开第九阀门(511)将产品水转移进入转移容器(34)。
储氢室(21)和集水瓶(22)组合为待测气系统提供待测气体(7)收集并测量待测气体(7)体积;消氢瓶(23)放置待测气体(7)溢出系统;微纳米气泡发生器(32)产生的微纳米气泡,将气质的待测气体(7)溶解入水中,使不易检测的气质检测物转换成容易检测的水质检测物。
储氢室(21)的水被待测气体(7)顶出通过断流止回阀(508)进入集水瓶(22),集水瓶(22)中气流经第二气体热导传感器(404)、消氢瓶(23)、第三气体热导传感器(405)、第七阀门(509)、水封排气阀(24)排入大气。
惰性气系统为中转系统提供惰性气体保护,使气质氢气在转移过程中不接触空气或氧气,确保过程的安全性;气体热导传感器A和气体热导传感器C确保待测气体不会在转移过程中溢出系统,确保了实验测定的准确性;利用微纳米气泡发生器产生的含有待测气体的微纳米气泡特性将测量难度较高的气质待测气体转换成较容易测量的水质待测气体,确保了检测的可操作性,降低了检测成本和检测难度。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,其特征在于,包括气质系统、中转系统以及水质系统,所述气质系统与中转系统连通,用于将氢气和惰性气体传入中转系统进行存储;所述中转系统还与水质系统连通,所述水质系统用于对中转系统中储存的氢气转移以用于离线检测;
所述中转系统包括储氢室,所述储氢室通过第六支路连通水质系统,且所述储氢室还通过第二支路连通气质系统;
所述储氢室通过第七支路连通集水瓶;所述集水瓶通过第八支路连通消氢室;所述消氢室还连通有排气支路,所述排气支路上依次设有第三气体热导传感器、第七阀门以及水封排气阀;
所述水质系统包括微纳米气泡发生器,所述微纳米气泡发生器通过第九支路连通产品水箱的一侧底部,产品水箱远离第九支路的相对的一侧的底部通过第十支路连通转移容器。
2.如权利要求1所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,其特征在于,所述气质系统包括惰性气体气瓶以及氢气制备机构,所述惰性气体气瓶通过第一支路与氢气制备机构连通,所述第一支路上设有第一阀门;所述氢气制备机构还与反应室连通,所述反应室的部分置于恒温磁力搅拌水浴锅内,且所述反应室伸出恒温磁力搅拌水浴锅的一端的侧壁通过第二支路连通中转系统;所述第二支路上依次设有第一气体热导传感器、流量计以及第二阀门;
或者,所述气质系统包括待测气箱和惰性气箱;所述待测气箱通过检测支路与中转系统连通,在检测支路上设有第十阀门;所述惰性气箱通过惰性支路与中转系统连通,在惰性支路上设有第十一阀门。
3.如权利要求2所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,其特征在于,所述氢气制备机构包括储氢前置室,所述储氢前置室通过第三支路连通投掷室,所述第三支路上设有第三阀门;所述投掷室通过第四支路连通反应室;所述第四支路上设有第四阀门;
所述氢气制备机构还包括标准室,所述标准室内存储有标准内标物,所述标准室通过第五支路与反应室连通,所述第五支路上设有第五阀门。
4.如权利要求3所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,其特征在于,所述反应室内存储有催化剂。
5.如权利要求4所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,其特征在于,所述第六支路上设有第六阀门,所述第七支路上设有断流止回阀,所述第八支路上设有第二气体热导传感器。
6.如权利要求5所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,其特征在于,所述第六支路靠近水质系统的一端上还固定有管路快插接头。
7.如权利要求6所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,其特征在于,所述产品水箱顶板上还设有第四气体热导传感器,用于检测产品水箱内的氢气。
8.如权利要求7所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,其特征在于,所述第九支路上设有第八阀门,所述第十支路上设有第九阀门。
9.如权利要求8所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统,其特征在于,所述微纳米气泡发生器内存储有原始水,所述产品水箱内存储有产品水。
10.一种有机储氢材料制氢纯度离线检测方法,利用如权利要求9所述的一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统实现,其特征在于,包括:
开始检测时,关闭第七阀门、断流止回阀、第五阀门、第四阀门,断开管路快插接头;依次打开第六阀门、第二阀门以及第一阀门,当第六阀门处有气体排出后,依次关闭第六阀门和第一阀门,连接管路快插接头;
打开断流止回阀和第三阀门,储氢前置室内的有机储氢材料通过第三支路进入投掷室;
打开恒温磁力搅拌水浴锅,关闭第三阀门,打开第四阀门,待第一气体热导传感器首次检测到氢气时,开启第五阀门,向反应室内添加标准内标物,记录流量计示数,当流量计首次示数归零,打开第一阀门,直至第一气体热导传感器检测不到氢气时,关闭第一阀门和第二阀门;
若第二气体热导传感器未检测到氢气时,记录集水瓶的集水体积,打开第七阀门,启动微纳米气泡发生器,打开第六阀门,储氢室内的氢气进入到微纳米气泡发生器,微纳米气泡发生器内的原始水与储氢室内氢气混合生成产品水并流入到产品水箱;
若第四气体热导传感器没有检测到氢气和标准内标物存在,打开第九阀门,产品水流入转移容器进行检测;
若第四气体热导传感器检测到氢气存在,关闭第七阀门,待第三气体热导传感器检测不到氢气时,打开第七阀门,打开第二阀门和第一阀门,直到第二气体热导传感器以及第三气体热导传感器均检测不到氢气时,关闭第一阀门和第二阀门。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210899550.6A CN115259077B (zh) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210899550.6A CN115259077B (zh) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115259077A CN115259077A (zh) | 2022-11-01 |
CN115259077B true CN115259077B (zh) | 2023-06-02 |
Family
ID=83771208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210899550.6A Active CN115259077B (zh) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115259077B (zh) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4043178A (en) * | 1976-05-06 | 1977-08-23 | Petrolite Corporation | Hydrogen probe system |
JP5859159B1 (ja) * | 2015-06-18 | 2016-02-10 | 株式会社ピュアロンジャパン | 水素ガス濃度の連続測定方法及びそれに用いる水素ガス濃度測定装置 |
CN105476480B (zh) * | 2016-01-21 | 2019-10-18 | 茌平县蓝天使赤泥科技有限公司 | 一种微纳米气液混合富氢水饮水机 |
JP2019045349A (ja) * | 2017-09-04 | 2019-03-22 | シャープ株式会社 | 溶存水素濃度測定方法 |
-
2022
- 2022-07-28 CN CN202210899550.6A patent/CN115259077B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115259077A (zh) | 2022-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201811870U (zh) | 一种自启动式用于安全壳内氢气浓度测量的取样分析装置 | |
CN111307984B (zh) | 绝缘油中溶解气体在线监测装置现场校准系统 | |
CN103076429A (zh) | 移动源尾气在线监测与污染物采样系统 | |
CN101806695A (zh) | 吸附气含量测量仪及其实验方法 | |
CN102253108A (zh) | 高压消解icp-ms法测定原油中稀土元素含量的方法 | |
CN106289433B (zh) | 一种二次电池内部各组分气体体积的测定方法 | |
CN110531036A (zh) | 机动车尾气实时检测系统 | |
CN115259077B (zh) | 一种有机储氢材料制氢纯度离线检测系统及方法 | |
WO2022228484A1 (zh) | 氢氧平衡法测量燃料电池汽车氢气消耗量的方法 | |
CN110907559A (zh) | 一种万能型固定床催化剂评价装置 | |
CN113804854B (zh) | 一种测试掺氢天然气中气体组分分布的装置和方法 | |
CN101241067A (zh) | 总有机碳总氮联测仪 | |
CN105738361B (zh) | 水中高锰酸盐指数自动分析仪及分析方法 | |
CN214668555U (zh) | 一种水质在线监测系统 | |
CN103175920A (zh) | 尿液中八种一羟基多环芳烃的气相色谱-质谱联用检测方法 | |
CN113125638A (zh) | 一种氢气浓度传感器性能测试装置 | |
CN107290254B (zh) | 一种甲醛过滤件防护时间的检测方法 | |
CN102262082B (zh) | 光纤传感分子印迹在线检测生物样品中异丙酚的方法和光纤传感分子印迹在线检测装置 | |
CN201611342U (zh) | 自动进样凯氏定氮仪 | |
CN110064311A (zh) | 一种多层il@mof复合膜的制备方法 | |
CN112164813B (zh) | 一种用于在线测量透水双极板漏气量的装置及方法 | |
CN108364702B (zh) | 含水蒸汽的低功耗三元混合气体组份检测系统和检测方法 | |
CN113959995B (zh) | 羟基自由基的测量装置、测量方法及其用途 | |
CN102713553A (zh) | 热交换工艺的异常检测方法及热交换装置 | |
CN206788103U (zh) | 一种分体式热解析进样装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230831 Address after: Room 3-8, West Side of Xinyuan Villa E Business, No. 217 Xishan East Road, Longding Avenue, Lixia District, Jinan City, Shandong Province, 250099 Patentee after: SHANDONG CHENGKONG TESTING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 250061, No. ten, No. 17923, Lixia District, Ji'nan City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG University |