[发明专利]吸附剂分析装置及其联用分析方法

说明书

一种吸附剂分析装置及其联用分析方法，包括：吸附子系统、温度流量测控子系统和成分分析仪器联用子系统，其中：吸附子系统和成分分析仪器联用子系统分别与温度流量监控子系统相连。所述的吸附子系统包括：吸附床单元以及设置于其一侧的蒸发冷凝器单元。基于上述装置的气相色谱‑质谱仪、红外光谱仪联用分析方法，包括以下步骤：步骤1、吸附量和吸附/解吸热测试；步骤2、成分分析。发明利用多种仪器联用，对成分进行有效采集和成分分析；将吸附剂的吸附量测量、吸附热测量，以及产物的成分分析相结合，扩大了分析对象和测量内容，有利于研究反应机理。

技术领域

本发明涉及的是一种吸附剂吸附量和吸附热分析装置领域的技术，具体是一种吸附剂分析装置及基于该装置的仪器联用分析方法。

背景技术

石化能源的燃烧机理、清洁能源的探索、可燃物热解机理以及污染空气的形成机理需要使用多种分析仪实现联合测试技术。红外光谱仪、色谱仪以及质谱仪在吸附式能源利用，余热、太阳能吸附制冷系统的产生气体形成机理等领域有着广泛的用途。

现有的联合测试技术中，存在以下问题：1)无法测量吸附量、吸附热等参数；2)无法确定分子量，特别是无法进行微量杂质分析；3)无法实现准确、灵敏、重现性好的实时分析过程中所释放物质的种类和数量等；4)无法对含量少以及成分比较复杂的物质进行有效的样品富集和采样。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种吸附剂分析装置及基于该装置的仪器联用分析方法，利用多种仪器联用，对成分进行有效采集和成分分析；将吸附剂的吸附量测量、吸附热测量，以及产物的成分分析相结合，扩大了分析对象和测量内容，有利于研究反应机理。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：吸附子系统、温度流量测控子系统和成分分析仪器联用子系统，其中：吸附子系统和成分分析仪器联用子系统分别与温度流量监控子系统相连。

所述的吸附子系统包括：吸附床单元以及设置于其一侧的蒸发冷凝器单元。

所述的吸附床单元包括：密封法兰、第一保温层、第一换热盘管、吸附剂和吸附筒，其中：密封法兰设置于吸附筒顶部；第一保温层设置于吸附筒两侧及底部；第一换热盘管设置于吸附筒外壁；吸附剂设置于吸附筒内。

所述的蒸发冷凝器单元包括：冷凝筒、第二换热盘管和第二保温层，其中：第二换热盘管设置于冷凝筒两侧外壁；第二保温层设置于冷凝筒两侧和底部。

所述的温度流量测控子系统包括：第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、压力传感器、加热丝、吸附质蒸汽管路、第一长杆温度传感器、第二长杆温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、吸附床恒温箱、蒸发冷凝器恒温箱，第一阀门、第二阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门、第一截断法兰、第二截断法兰和第三截断法兰，其中：第一恒温箱、第一流量传感器、第一温度传感器第二阀门和第一截断法兰依次相连，第一截断法兰与吸附床单元相连；第一恒温箱、第一阀门、第四温度传感器和第三截断法兰依次相连，第三截断法兰与吸附床单元相连；压力传感器与吸附床单元相连；加热丝设置于吸附质蒸汽管路上；第三阀门、第二截断法兰和吸附质蒸汽管路依次相连，第三阀门与吸附床单元相连，吸附质蒸汽管路与蒸发冷凝器单元相连；第一长杆温度传感器和第二长杆温度传感器分别与吸附床单元和蒸发冷凝器单元相连；第二恒温箱、第二流量传感器、第二温度传感器和第五阀门依次相连，第五阀门与蒸发冷凝器单元相连；第二恒温箱、第六阀门与第三温度传感器依次相连，第三温度传感器与蒸发冷凝器单元相连。

所述的成分分析仪器联用子系统包括：泵、红外光谱仪、气相色谱-质谱仪、氮气阀门、减压阀门、第七阀门、第八阀门、储气罐、第九阀门、第十阀门，其中：泵、第七阀门、第八阀门、储气罐、减压阀门、氮气阀门依次相连；第七阀门和第八阀门的连接处与温度流量测控子系统相连；第九阀门分别与气相色谱-质谱仪、储气罐和第十阀门相连；第十阀门与红外光谱仪相连。