[发明专利]一种基于阶跃脉冲的水气分离设备性能测定装置及方法

权利要求书

1.一种基于阶跃脉冲的水气分离设备性能测定方法，其特征在于：所使用的基于阶跃脉冲的水气分离设备性能测定装置包括水气分离模块(1)，水气分离模块(1)一侧设置有气室(10)，气室(10)气体出口端与干燥管(7)一端相连，干燥管(7)的另一端与检测主机(8)进口端相连，检测主机(8)出口端与气体泵(9)入口端相连，气体泵(9)的出口端与气室(10)气体入口端相连；水气分离模块(1)的另一侧设置有液体腔(11)，液体腔(11)的液体入口端与蠕动泵(2)出口端相连接，蠕动泵(2)的入口端分别通过软管与第一旋转阀(3)、第二旋转阀(4)的出口端相连接；第一旋转阀(3)入口端与低浓度甲烷溶液罐(5)相连接，第二旋转阀(4)入口端与高浓度甲烷溶液罐(6)相连接；所述水气分离模块(1)的液体腔(11)及气室(10)之间设置有疏水透气膜；

测定的具体步骤包括：

步骤一：打开检测主机(8)和气体泵(9)，在气体泵(9)的真空压力和出口压力作用下，水气分离模块(1)气室(10)内的气体进入干燥管(7)入口，从干燥管(7)的出口进入检测主机(8)，检测后得到气体中甲烷气体的含量，在气体泵(9)的作用下，水气分离模块(1)中的气体在管路中循环；

步骤二：打开蠕动泵(2)，关闭第二旋转阀(4)，打开第一旋转阀(3)，则在蠕动泵(2)入口的压力下，低浓度甲烷溶液罐(5)中的低浓度甲烷溶液流过第一旋转阀(3)和蠕动泵(2)，进入水气分离模块(1)的液体腔(11)；在气体分压的作用下，进入水气分离模块(1)的液体腔(11)的低浓度甲烷溶液透过膜结构，分离出甲烷气体进入水气分离模块(1)的气室(10)，检测主机(8)检测到甲烷气体含量变化，待数据稳定，记下浓度数据n₁；

步骤三：关闭第一旋转阀(3)，打开第二旋转阀(4)，记下时间T1；在蠕动泵(2)入口的压力下，高浓度甲烷溶液罐(6)中的高浓度甲烷溶液流过第二旋转阀(4)、蠕动泵(2)，进入水气分离模块(1)的液体腔(11)；在气体分压的作用下，进入水气分离模块(1)液体腔(11)的高浓度甲烷溶液透过膜结构，分离出甲烷气体进入水气分离模块(1)的气室(10)；

步骤四：待时间为T1+T时，关闭第二旋转阀(4)，打开第一旋转阀(3)，继续观察检测主机(8)检测数据变化，等待数据首次大于n₁时，记下时间T2，待系统数据最大时，记下时间T3，待数据下降到n₁时，记下时间T4；

其中，膜结构对甲烷气体的响应时间为T2-T1，对从低到高浓度的平衡时间为T3-T2，对于高浓度到低浓度的平衡时间为T4-T3。

2.根据权利要求1所述的一种基于阶跃脉冲的水气分离设备性能测定方法，其特征在于：

所述检测主机(8)为picarro G2301 Gas Concentration Analyzer分析仪。