[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

摘要

本发明提供了一种分离材料的氢同位素混合气体分离因子的测定方法。本发明首先得到吸附平衡时间后，再将吸附实施时压力稳定保持的时间限定为不低于所预测得到的平衡时间的2倍，使得测试容器中吸附的气相组分与原料中气相组分一致，避免常规静态法测试中热扩散引入的误差；并且，无需采用对气体流出曲线积分的方式获得吸附相的组分，避免传统动态法中气体流出曲线测试和积分引入的诸多误差；再者，充分考虑了装有待测试分离材料的测试容器中空隙体积中气体量对测试结果的误差影响。因此，本发明提供的测定方法，得到的分离因子具有测试精度高的特点。

主权项

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Vvoid；(2)测定待测试气体中任意两种组分的摩尔分数，分别记为yA，source和yB，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Ptest；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Ttest；(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Pdes和Tenv；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yA，des和yB，des；(7)分别将所述yA，source、yB，source、Vvoid、Ptest、Ttest、V2、Pdes、yA，des、yB，des和Tenv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；FA,B=(yB,des·V2·PdesR·Tenv-yB,source·Vvoid·PtestR·TtestyA,des·V2·PdesR·Tenv-yA,des·Vvoid·PtestR·Ttest)/(yB,sourceyA,source)---I;]]>式Ⅰ中所述FA，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。