[发明专利]一种分离材料的氢同位素混合气体分离因子的测定方法

权利要求书

1.一种分离材料的氢同位素混合气体分离因子的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)提供封装有待测试分离材料的测试容器；测定所述测试容器中的空隙体积，记为V_void；

(2)测定待测试气体中任意两种组分的摩尔分数，分别记为y_A，source和y_B，source；

(3)向所述步骤(1)中的测试容器中通入所述待测试气体，吸附平衡时，得到吸附平衡的时间；

(4)将所述步骤(3)中确定吸附平衡时间后的测试容器进行除气处理后通入待测试气体进行吸附，对所述测试容器中的气体压力进行实时监测，达到所需测试的气体压力值后，控制所述测试容器中的气体压力在所述气体压力值；所述气体压力值记为P_test；所述吸附的时间不低于所述步骤(3)得到的吸附平衡时间的2倍；所述吸附的温度记为T_test；

(5)将所述步骤(4)得到的吸附有测试气体的测试容器与贮气容器连通，对所述测试容器进行热脱附；

在所述热脱附过程中，对步骤(5)所述贮气容器中压力值和贮气容器所处的环境温度进行实时监测，得到贮气容器中压力稳定时的压力值和贮气容器所处的环境温度，分别记为P_des和T_env；

所述贮气容器的体积不低于所述步骤(1)得到的空隙体积的500倍；所述贮气容器的体积记为V₂；

(6)对所述步骤(5)得到的贮气容器中的气体进行成分测定，得到脱附气体中与所述步骤(2)中待测试气体中任意两种组分对应组分的摩尔分数，分别记为y_A，des和y_B，des；

(7)分别将所述y_A，source、y_B，source、V_void、P_test、T_test、V₂、P_des、y_A，des、y_B，des和T_env以及气体常数R代入式I所示公式，得到分离材料的氢同位素混合气体分离因子；

式I中所述F_A，B为分离材料的氢同位素混合气体分离因子；

所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。

2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述步骤(1)中封装有待测试分离材料的测试容器的空隙率为0.45～0.5。

3.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述步骤(5)中贮气容器的体积为所述步骤(1)得到的空隙体积的550～800倍。

4.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述步骤(4)测试容器中气体压力稳定保持的时间为所述步骤(3)得到的吸附平衡时间的3～5倍。

5.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述测试容器为不锈钢容器；所述测试容器的进出口处连接有过滤装置。

6.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述测试容器中的空隙体积测定前，还包括：对所述测试容器进行真空热除气。

7.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述步骤(1)中空隙体积的测定方法包括静态容量法；所述空隙体积的测定用气体为惰性气体。

8.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述步骤(3)中向测试容器中通入待测试气体和步骤(4)中向测试容器中通入待测试气体在所述待测试分离材料的吸附温度条件下进行。

9.根据权利要求1或8所述的测定方法，其特征在于，所述待测试分离材料包括分子筛、纯钯、载钯硅藻土、载钯三氧化二铝或钯铂合金。

10.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述步骤(2)中测试气体中组分含量的测定方式和所述步骤(5)中成分测定方式独立地为质谱成分分析或色谱成分分析。