[发明专利]一种正仲氢转化装置

说明书

技术领域

本发明属于气体分析方法技术领域，涉及到氢气生产过程中的品质分析技术，是一种低温状态下的正仲氢转化方法。

背景技术

随着传统化石燃料能源日益枯竭，温室气体浓度迅速上升，石油和煤的燃烧所带来温室效应和酸雨等，人类迫切需要在有效地利用化石燃料的同时，及时开发清洁、廉价的新能源，以逐步取代现有的化石燃料，达到减小空气污染的问题。氢作为一种洁净的能源，以其储量丰富、热值高、清洁、高效、便于运输等特点受到了人们的广泛关注。

为了保证产品氢气的品质，我们通常要对产品氢气中的微量杂质进行测定，氢气中仲氢含量的测定是产品氢气分析中的重要一部分。

正氢和仲氢是分子氢的两种自旋异构体，这种异构现象是由于两个氢原子的核自旋有两种可能的偶合引起的。正氢中两个核的自旋是平行的，仲氢中两个核的自旋则是反平行的。因此正氢的自旋量子数J相当于奇数值，仲氢的J则相当于偶数值。仲氢分子的磁矩为零，正氢分子的磁矩为质子磁矩的两倍。

氢气通常是正氢和仲氢的平衡混合物。室温热平衡态下，氢气大约是75％正氢和25％仲氢的混合物。氢气中仲氢含量可采用催化转化氢火焰离子化检测器或氦离子化检测器色谱仪气相色谱法进行测定。采用标准曲线法或计算系数法对仲氢含量进行计算，得到氢气中仲氢含量的准确数值。

发明内容

本发明的目的在于通过采用氢气预冷技术和催化转化技术，选用合适的催化剂填充，制作正仲氢转化柱，满足氢气中仲氢含量测定的分析要求。

本发明的技术方案为氢气预冷盘管、转化柱、填充剂、温度传感器、气体入口、气体出口、温度测量线组成。预冷盘管与转化柱底部连接固定，转化柱顶部固定安装一个温度传感器，转化柱中添加1～3mL催化剂。预冷盘管前端留有一个气体入口，转化柱顶部留有一个气体出口，温度传感器顶端留有温度测量线。

本发明采用合适的催化剂作为正仲氢转化柱中的填充剂，将正氢转化为仲氢，再配合氢气预冷盘管和温度传感器使用进行气体分析。

本发明采用氢气预冷技术和催化转化技术，解决了氢气中仲氢含量测定中正仲氢转化的问题。使得高纯氢气在液氮温度下能够长时间稳定地转化为仲氢，满足测量过程中的要求。此系统结构简单可靠，经过多次长时间测量试验，可靠性较好。

附图说明

图1为本发明正仲氢转化系统结构剖面图。

图中：1预冷盘管、2转化柱、3填充剂、4温度传感器、5气体入口、6气体出口、7温度测量线

具体实施方式

具体实施案例：以下结合技术方案和附图1详细说明本发明的实施案例。

氢气的预冷盘管1与转化柱2底部连接，并通过焊接使其固定。并在转化柱2中添加1～3mL的填充剂3。

在经过上述过程制作的预冷盘管一转化柱组件中，将温度传感器4由转化柱2顶部插入安装，并通过螺栓进行固定。在预冷盘管前端预留有一个气体入口5，转化柱2顶部预留有一个气体出口6，温度传感器4顶部的温度测量线7用于分析测量中的温度数值测量使用。