Ag400直接替代PdO应用于高真空多层绝热储罐中的研究

高真空多层绝热因其超好的绝热性能而广泛的应用于低温储罐,但其夹层真空度会随着材料的放气而逐渐降低,放气的主要成分是氢气。为此,对比研究了新型廉价吸氢剂银分子筛(Ag400)和常规高价吸氢剂氧化钯(PdO)的吸氢特性。分别测定了PdO和Ag400的吸附等温线,根据BDDT理论,均为第一类吸附等温线,属于化学吸附,并用Langmuir等温式进行了分析,PdO的吸附系数为8.11,饱和吸附量为228.53 ml/g;Ag400的吸附系数为8.28,饱和吸附量为29.45 ml/g。Ag400的饱和吸附量,平均最大吸附速率和实验周期内平均吸附速率分别是PdO的13.01%,40.89%和15.92%。综合考虑吸附量和吸附速率,认为Ag400进行PdO的直接替代时,质量比例应不低于10∶1。本文可以为工程设计人员应用新型吸氢剂Ag400提供理论依据。

国产银分子筛和复合氧化物吸氢剂应用于高真空多层储罐的吸氢性能

高真空多层绝热因其超好的绝热性能而广泛的应用于低温储罐,但其夹层真空度会随着材料的放气而逐渐降低,放气的主要成分是氢气。本文设计了实验平台,研究了国产银分子筛(NewGetter)和复合金属氧化物吸氢剂(PdO&AgO)的吸附等温线。根据BDDT理论,两种等温线均属于第Ⅰ类吸附等温线,符合Langmuir吸附模型,NewGetter饱和吸附量是21.63m L/g,占PdO&AgO的12.12%。平衡压力处于相同范围内时,两种吸氢剂的平均吸附速率和最大吸附速率均随平衡压力的升高而减小;PdO&AgO的平均吸附速率比NewGetter大两个数量级,最大吸附速率比NewGetter大一个数量级。本文可以为两种吸氢剂的推广使用提供理论依据。

高分子吸氢剂直接替代PdO应用于高真空多层储罐的吸氢性能

高真空多层绝热因其超好的绝热性能而广泛的应用于低温容器,但其夹层真空度会随着材料的放气而逐渐降低,放气的主要成分是氢气。为此,本文设计实验平台,研究了Polymer吸氢剂的吸附特性。根据BDDT理论,Polymer吸氢剂的吸附等温线为第一类和第二类吸附等温线的组合,低平衡压力时,满足Langmuir吸附模型,高平衡压力时,满足Harkins-Jura吸附模型;吸氢剂的吸附量为同平台实验得出的贵金属吸氢剂PdO吸附量的26.69%,进行PdO的直接替代质量比例应不低于5∶1;吸氢剂的平衡压力随H_2充注次数的增加而逐渐升高,平衡时间随充注H_2压力增加呈现阶梯型升高;吸氢剂达到最大吸附速率的时间均出现在吸附开始的第一小时,最大吸附速率和24 h内平均吸附速率均与初始H_2压力接近正比例关系,而与充注H_2次数无关。本文可以为工程设计人员应用新型吸氢剂提供理论依据。

除氢材料在高真空多层绝热设备中维持高真空行为研究

高真空多层绝热低温设备夹层内的绝热材料及金属材料会向真空夹层内释放出氢气,导致绝热真空恶化,严重影响设备的绝热性能。本工作搭建了吸氢材料吸气性能测试实验装置,通过测量已知夹层体积内真空度随时间的变化,对比分析了Ag-Z型银吸气剂和高效催化除氢剂(ECG)的吸气性能,并获得了两种吸氢材料的吸附等温曲线。研究表明,两种吸氢材料的吸附过程均符合BDDT理论中的第一种类型,即Langmuir吸附。本实验采用定容法测得Ag-Z型银吸气剂累计吸气量为63.084 mL/g,平均吸气速率为0.132 mL/(g·h)。ECG累计吸气量为366.276 mL/g,平均吸气速率为1.353 mL/(g·h),分别是Ag-Z型银吸气剂的5.81倍和10.25倍。两组实验中平均吸气速率均随着加注氢气初始压力的升高而先增加后降低。两种除氢材料最大吸附速率均发生在第一次加氢初始阶段,平衡压力均随加注氢气的初始压力增大而升高。实验结果为两类吸氢材料在低温设备储运行业的应用提供了依据。