贝士德 多组分吸附穿透曲线分析仪BSD-MAB

应用背景 / Application background

    ◆ 空气中的VOCs、SO2、NH3等多组分污染物的去除研究中，物理吸附法由于具有高效、低耗、适用浓度低且不产生二次污染等优势，所以具有广泛的应用前景和研究价值。而穿透曲线分析方法，由于切近实际应用工况，是该领域研究的经典方法。通过该研究方法，可以对如吸附剂用量、吸附容量、吸附速率、净化效果、活化条件、滤芯寿命等给出准确的信息。
    ◆ 针对不同领域的应用吸附剂种类不同，例如活性炭对VOCs气体具有较强的吸附作用，可用于有机蒸汽的回收和空气净化；分子筛、MOF等带材料对特定气体具有显著选择性吸附，可用于空分、提纯等混合气体分离领域。
    ◆ 固定床反应器被普遍应用于工业催化、高纯气体制备、尾气处理等领域。发生在固定床上的物理吸附是吸附剂将多组份吸附质气体全部或有选择性地吸收从而实现了其在工业上的应用。完整的理解发生在固定床上的吸附、脱附过程是混合气体吸附分离、工业催化等工业应用的关键所在，测定分离工艺合理比例的缩小的固定床反应器的穿透曲线是固定床吸附过程设计和操作的基础。 

测试原理 / Test principle

穿透柱内装有颗粒状吸附剂，堆积成具有一定高度的床层，床层静止不动，混合气体经吸附器入口流入，经吸附剂吸附，再由出口流出，通过测定出口气体各组分浓度随时间的变化即穿透曲线，来测定除载气之外的组分的穿透时间、吸附剂对混合气体各组分的选择性吸附量等。

主要功能 / Major Function    

◆ 利用吸附穿透曲线分析仪自带热导检测器测定以下不同实验条件的双组份的吸附穿透曲线：不同吸附剂，不同温度，不同压力，不同床层厚度，不同气体浓度，不同穿透流量等；
◆ 连接色谱或质谱—完成三组分及三组分以上的多组分竞争性吸附、选择性吸附以及置换吸附等测试。

◆ 实现吸附剂对ppm级别浓度的TVOC、SO2及NH3等污染气体的吸附测试，尤其适用于吸附剂对室内、车内等环境中微量污染气体吸附性能的评价及吸附相关参数的测定。

穿透柱吸附层的阻力与压降测试：配备压力传感器，实现穿透柱层的压力测试，读值精度优于0.15%R.D.，满量程精度优于0.003%F.S.

穿透柱温度测量：具有非与样品接触的温度测量方式，高精度铂电阻温度传感器，需能够实时准确获取穿透柱的温度，能够避免铂电阻与样品接触产生催化作用。

定量方式：具备两种定量方式，一是采用载气定量，二是利用尾吹参比气组件免载气定量，且具备参比气背景，提高测试精度。

整机空气浴恒温：设备需具备空气浴 PCT 制热恒温系统；恒温范围：室温-50℃，精度±.1℃；气路，阀门，压力传感器等必须处于恒温系统中。

应用领域 / Application Area气体分离研究：
    ◆ 分离工艺合理比例的缩小；
    ◆ 为吸附塔设计及应用提供技术支持；
    ◆ 选择性吸附的研究（应用于吸附分离技术）；

多组分竞争性吸附研究：
    ◆ 吸附剂吸附动力学性能的研究；
    ◆ 共吸附和置换吸附的研究；
    ◆ 动态多组分吸附及解析实验（探究吸附剂再生能力）；
    ◆ 不同吸附质与吸附剂吸附键能强弱的比较（TPD）；
    ◆ 竞争性吸附的研究；
    ◆ 吸附剂活化温度的探究（TPD）；
    ◆ 吸附剂对混合气体的吸附速率及吸附量的测定。

变压变温吸附研究：
    ◆ 变压吸附（PSA）和变温吸附（TSA）的研究；

空气污染物净化研究：

    ◆ 测试空气净化器中滤芯上的吸附剂的处理目标浓度的TVOC、SO2及NH3等污染气体的极限体积，进而得到滤芯的吸附效率和更换频率；
    ◆ 测试尾气处理装置中吸附剂的净化能力及净化效率；

测试报告 / Test ReportBSD用户论文 / BSD User Paper

技术专利 / Core Patent

发明专利名称：多组分竞争性吸附穿透曲线分析仪

专利号：ZL 2019 1 0627942.5 

保护点：
◆ 仪器内置多路质量流量控制器可以控制多路高纯气体混合，从而产生不同流速、不同浓度的多组分混合气体；
◆ 仪器配置蒸汽发生系统，该蒸汽发生系统是由试剂管、试剂管加热炉、冷凝管和恒温浴构成，其工作原理为惰性气体吹扫试剂管（被试剂管加热炉加热）中产生的过饱和蒸汽进入冷凝管，过饱和蒸汽被冷凝后形成饱和蒸汽进入测试气路，可实现蒸汽浓度的精确控制；
◆ 仪器内置初始浓度调节四通阀，通过切换初始浓度调节四通阀实现测试气体混合和测试的两个过程的切换，防止测试气体混合不均匀便开始测试，增加了穿透曲线测试的准确性；
◆ 仪器内置反吹六通阀，样品在加热吹扫活化时通过切换反吹六通阀可以改变吹扫气的流动方向，从而探究反吹活化对循环吸附分离过程吸附剂利用率的影响；
◆ 仪器内置真空活化三通阀并与真空泵连接，通过切换真空活化三通阀同时开启真空泵可使样品在真空加热条件下进行活化，对比研究循环吸附分离过程中加热吹扫和加热抽真空两种活化方式的活化效率；
◆ 仪器内置背压阀，通过调节背压阀可实现吸附穿透压力的调节，有利于用户研究变压吸附对混合气体吸附分离的影响；
◆ 仪器内置热导检测器可实现单组分气体的吸附穿透曲线测试，同时配有质谱检测器接口，可连接质谱检测器，从而实现多组分吸附穿透曲线测试；

◆ 仪器内置恒温系统，该恒温系统是由温控系统和加热风扇共同构成，可实现仪器内部温度的精确控制。

发明专利名称：气体分离膜渗透率及分离系数测试仪及其测试方法

专利号：ZL 2023 1 0169933.2

保护点：

◆ 气体分离膜渗透率及分离系数测试仪， 其气路结构以气体分离膜为界限分为上下两个部分，上部气路结构控制测试气体流过分离膜上部腔体，下部气路结构控制载气将吸附分离的吸附质气体吹到检测进行检测；

◆ 检测方法分为稳态法和非稳态法：

   稳态法是分离膜上端持续通入测试气体，分离膜下端持续通入载气将分离得到的吸附质气体吹到检测器进行检测；

   非稳态法是分离膜上端持续通入测试气体，分离膜下端封闭一定时长富集分离得到的吸附质气体，然后切换阀门用载气将富集的吸附质气体吹到检测器进行检测。

专利名称：具有双管路穿透柱夹套的穿透曲线分析仪  

专利号：ZL 2023 2 0708987.7

保护点：

◆ 增加尾吹参比气用于吸附分离气体定量；

◆ 尾吹参比气体伸入到样品管内置于吸附床层的上端。

联用在线质谱 / Coupled with on-line mass spectrometer

    ◆ 在线质谱与穿透曲线分析仪质谱接口（Mass spectrometry interface）连接；
    ◆ 对穿透柱出口气体浓度进行实时检测；
    ◆ 可获取穿透柱出口浓度曲线，探究竞争吸附、共吸附、置换吸附，以及吸附动力学等吸附过程和吸附机理；
    ◆ 在线质谱品牌：德国 INFICON；
    ◆ 在线质谱可选质量数：100amu、200amu、300amu（更多在线质谱参数请查阅在线质谱详细介绍“在线质谱链接”）

联用在线红外 / Coupled with on-line mass spectrometer

    ◆ FT-IR与多组分吸附穿透曲线分析仪的红外接口（FT-IR interface）连接；
    ◆对穿透柱末端分离气体实时监测，尤其擅长结构类似气体的检测如邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯等同分异构体；
    ◆FT-IR品牌：美国 ThermoFisher
    ◆可选型号：Nicolet iS20，Nicolet Summit（原Nicolet iS5）