一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]測(cè)試氣體在煤巖或頁(yè)巖在中吸附量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要是等溫吸附儀，這種等溫吸附儀主要測(cè)試純氣體在煤巖或頁(yè)巖中的吸附量。目前，還沒(méi)有混合氣體配氣系統(tǒng)與吸附系統(tǒng)一體化的實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置。測(cè)試混合氣體在煤巖或頁(yè)巖中的吸附量需要單獨(dú)配制混合氣體，再利用等溫吸附儀進(jìn)行吸附量的測(cè)試。這樣的測(cè)試方法不能按照實(shí)驗(yàn)要求隨時(shí)改變混合氣體的濃度比，只能按照既定的濃度比提前配制好氣體，從而帶來(lái)操作上的不變。同時(shí)提前配制好的混合氣體不能長(zhǎng)時(shí)間放置。由于混合氣體中氣體的密度不同，長(zhǎng)期放置會(huì)導(dǎo)致氣體的分層現(xiàn)象，密度較小的氣體會(huì)浮在儲(chǔ)氣罐的上部，而密度較大的氣體則會(huì)沉到儲(chǔ)氣罐下部。所以在實(shí)際吸附過(guò)程中先吸附密度較小的氣體，后吸附密度較大的氣體，實(shí)際吸附的混合氣體的濃度配比與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的濃度配比不一致，導(dǎo)致較大的實(shí)驗(yàn)誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:實(shí)現(xiàn)混合氣體配氣系統(tǒng)與吸附系統(tǒng)的一體化，克服操作不便和儲(chǔ)氣罐中氣體的分層現(xiàn)象，降低實(shí)驗(yàn)誤差。本發(fā)明提供一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置。通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，更精確的測(cè)量混合氣體在煤巖或頁(yè)巖中的吸附量。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，第一儲(chǔ)氣瓶和第二儲(chǔ)氣瓶分別與氣體混合容器連通，氣體混合容器通過(guò)儲(chǔ)氣箱依次連通參考罐和樣品罐，第一儲(chǔ)氣瓶和第二儲(chǔ)氣瓶與氣體混合容器之間設(shè)置第一電磁閥、第一電磁流量計(jì)和第二電磁閥、第二電磁流量計(jì)。
[0005]氣體混合容器中安裝旋轉(zhuǎn)葉片，用低頻電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。
[0006]氣體混合容器與第一真空栗連通，中間設(shè)置第三止回閥。
[0007]參考罐和樣品罐放置于恒溫箱中。
[0008]參考罐和樣品罐連通管道之間設(shè)置第五電磁閥和第三壓力傳感器。
[0009]氣體混合容器設(shè)置第一壓力傳感器。
[0010]在第一電磁流量計(jì)與氣體混合容器之間設(shè)置止回閥，在的電磁流量計(jì)與氣體混合容器之間設(shè)置止回閥。
[0011]氣體混合容器與儲(chǔ)氣箱之間依次設(shè)置第三電磁閥和加壓栗，儲(chǔ)氣箱設(shè)置第二壓力傳感器。
[0012]參考罐與第二真空栗連通，中間設(shè)置第四止回閥。
[0013]恒溫箱中設(shè)置加熱器和溫度傳感器。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了混合氣體配制系統(tǒng)與吸附系統(tǒng)的一體化，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要隨時(shí)改變混合氣體的濃度比；該發(fā)明設(shè)置氣體混合容器，低頻電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，充分混合氣體，克服了混合氣體由于長(zhǎng)時(shí)間放置造成的氣體分層現(xiàn)象;本發(fā)明在接通大氣的氣路上設(shè)置止回閥，有效防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作便利，易于操作。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置；1、第一儲(chǔ)氣瓶，2、第二儲(chǔ)氣瓶，3、第一壓力表，4、第二壓力表，5、第一電磁閥，6、第二電磁閥，7、第一電磁流量計(jì)，8、第二電磁流量計(jì)，9、第一止回閥，1、第二止回閥，11、第三止回閥，12、第三電磁閥，13、第一壓力傳感器，14、加壓栗，15、第二壓力傳感器，16、儲(chǔ)氣箱，17、第一真空栗，18、第三壓力傳感器，19、第四電磁閥，20第四止回閥，21、第五電磁閥，22、氣體混合容器，23、第一旋轉(zhuǎn)葉片，24、第二旋轉(zhuǎn)葉片，25、第三旋轉(zhuǎn)葉片，26、低頻電動(dòng)機(jī)，27、恒溫箱，28、參考罐，29、樣品罐，30、加熱器，31、溫度傳感器，32、第二真空栗。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，第一儲(chǔ)氣瓶I和第二儲(chǔ)氣瓶2分別與氣體混合容器22連通，氣體混合容器22通過(guò)儲(chǔ)氣箱16依次連通參考罐28和樣品罐29，第一儲(chǔ)氣瓶I和第二儲(chǔ)氣瓶2與氣體混合容器22之間設(shè)置第一電磁閥5、第一電磁流量計(jì)7和第二電磁閥6、第二電磁流量計(jì)8。第一儲(chǔ)氣瓶I和第二儲(chǔ)氣瓶2分別設(shè)置第一壓力表3和第二壓力表4，氣體混合容器22中安裝旋轉(zhuǎn)葉片，用低頻電動(dòng)機(jī)26帶動(dòng)。氣體混合容器22與第一真空栗17連通，中間設(shè)置第三止回閥11。參考罐28和樣品罐29放置于恒溫箱27中。參考罐28和樣品罐29連通管道之間設(shè)置第五電磁閥21和第三壓力傳感器18。氣體混合容器22設(shè)置第一壓力傳感器13。在第一電磁流量計(jì)7與氣體混合容器22之間設(shè)置止回閥9，在的電磁流量計(jì)8與氣體混合容器22之間設(shè)置止回閥10。氣體混合容器22與儲(chǔ)氣箱16之間依次設(shè)置第三電磁閥12和加壓栗14，儲(chǔ)氣箱16設(shè)置第二壓力傳感器15。參考罐28與第二真空栗32連通，中間設(shè)置第四止回閥20。恒溫箱27中設(shè)置加熱器30和溫度傳感器31。
[0017]具體操作過(guò)程:
第一步:將樣品(吸附劑)裝入樣品罐中。
[0018]第二步:關(guān)閉第一電磁閥5、第二電磁閥6、第三電磁閥12，打開(kāi)第一止回閥9、第二電止回閥10、第三止回閥11、第四電磁閥19、第五電磁閥21，啟動(dòng)第一真空栗17和第二真空栗32，對(duì)混合氣體配氣系統(tǒng)和吸附系統(tǒng)抽真空。
[0019]第三步:關(guān)閉第三止回閥11和第三電磁閥12，打開(kāi)第一電磁閥5、第二電磁閥6、第一止回閥9和第二止回閥10，使第一儲(chǔ)氣瓶I和第二儲(chǔ)氣瓶2中的兩種氣體分別經(jīng)過(guò)第一電磁流量計(jì)7和第二電磁流量計(jì)8，到達(dá)設(shè)定的濃度比。
[0020]第四步:關(guān)閉所有電磁閥和止回閥。
[0021]第五步:向恒溫箱27中加入硅油或水，啟動(dòng)加熱器30，加熱到設(shè)定溫度，并保持該溫度。
[0022]第六步:啟動(dòng)低頻電動(dòng)機(jī)26，帶動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)葉片23、第二旋轉(zhuǎn)葉片24、第三旋轉(zhuǎn)葉片25旋轉(zhuǎn)，使氣體混合容器21中兩種氣體充分混合。
[0023 ] 第七步:關(guān)閉低頻電動(dòng)機(jī)26、第一止回閥9、第二止回閥1、第三止回閥11、第四止回閥20、第五電磁閥21，打開(kāi)第三電磁閥12和第四電磁閥19，啟動(dòng)加壓栗14，直到儲(chǔ)氣箱16內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定的最高壓力，然會(huì)打開(kāi)第五電磁閥21，等待吸附系統(tǒng)內(nèi)吸附平衡，觀察吸附系統(tǒng)是否漏氣，若不漏氣，進(jìn)行下一步。
[0024]第八步:關(guān)閉第四電磁閥19，打開(kāi)第四止回閥20和第五電磁閥21，啟動(dòng)第二真空栗32，對(duì)吸附系統(tǒng)抽真空。
[0025]第八步:關(guān)閉第四止回閥20、第五電磁閥21，打開(kāi)第三電磁閥12和第四電磁閥19，啟動(dòng)加壓栗向參考罐28中充入配制好的混合氣體，加壓到設(shè)定壓力。
[0026]第九步:關(guān)閉第三電磁閥12、停止加壓栗14，等待壓力穩(wěn)定，記錄壓力值。
[0027]第十步:打開(kāi)第五電磁閥21，直到吸附系統(tǒng)內(nèi)壓力達(dá)到平衡，記錄此時(shí)的壓力值。
[0028]第十一步:關(guān)閉第五電磁閥21。
[0029]重復(fù)步驟第七步?第十一步，根據(jù)設(shè)定壓力，不斷增壓，測(cè)試不同壓力下樣品對(duì)混合氣體的吸附量。
[0030]利用吸附平衡前后的壓力差、濃度比結(jié)合波義耳定律計(jì)算樣品對(duì)混合氣體的吸附量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于:第一儲(chǔ)氣瓶(I)和第二儲(chǔ)氣瓶(2)分別與氣體混合容器(22)連通，氣體混合容器(22)通過(guò)儲(chǔ)氣箱(16)依次連通參考罐(28)和樣品罐(29)，第一儲(chǔ)氣瓶(I)和第二儲(chǔ)氣瓶(2)與氣體混合容器(22)之間設(shè)置第一電磁閥(5 )、第一電磁流量計(jì)(7 )和第二電磁閥(6 )、第二電磁流量計(jì)(8 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于:氣體混合容器(22 )中安裝旋轉(zhuǎn)葉片，用低頻電動(dòng)機(jī)(26 )帶動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于:氣體混合容器(22)與第一真空栗(17)連通，中間設(shè)置第三止回閥(11)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于:參考罐(28)和樣品罐(29)放置于恒溫箱(27)中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于:參考罐(28)和樣品罐(29)連通管道之間設(shè)置第五電磁閥(21)和第三壓力傳感器(18)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于:氣體混合容器(22)設(shè)置第一壓力傳感器(13)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于:在第一電磁流量計(jì)(7)與氣體混合容器(22)之間設(shè)置止回閥(9)，在的電磁流量計(jì)(8)與氣體混合容器(22)之間設(shè)置止回閥(10)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于:氣體混合容器(22)與儲(chǔ)氣箱(16)之間依次設(shè)置第三電磁閥(12)和加壓栗(14)，儲(chǔ)氣箱(16)設(shè)置第二壓力傳感器(15)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于:參考罐(28)與第二真空栗(32)連通，中間設(shè)置第四止回閥(20)。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于:恒溫箱(27)中設(shè)置加熱器(30)和溫度傳感器(31)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種混合氣體在煤巖/頁(yè)巖中的吸附量實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于：第一儲(chǔ)氣瓶（1）和第二儲(chǔ)氣瓶（2）分別與氣體混合容器（22）連通，氣體混合容器（22）通過(guò)儲(chǔ)氣箱（16）依次連通參考罐（28）和樣品罐（29），第一儲(chǔ)氣瓶（1）和第二儲(chǔ)氣瓶（2）與氣體混合容器（22）之間設(shè)置第一電磁閥（5）、第一電磁流量計(jì)（7）和第二電磁閥（6）、第二電磁流量計(jì)（8）。
【IPC分類】G01N15/08, G01N7/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105547908
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610041259
【發(fā)明人】李希建, 李維維, 沈仲輝, 黃海帆
【申請(qǐng)人】貴州大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日