Створення комп’ютеризованої сорбційно-десорбційної установки та її випробування на прикладі адсорбції водню

Abstract

Розроблено програмне забезпечення та створено лабораторний комплекс, призначений для дослідження процесів сорбції-десорбції газів твердими сорбентами, зокрема водню вуглецевими нанотрубками. Лабораторний комплекс включає контейнер з сорбентом, допоміжне обладнання, газовий хроматограф, комп’ютеризовану систему вимірювання та обробки експериментальних даних, побудовану за ідеологією відкритих систем. Крім фіксації умов перебігу процесу, система автоматично визначає склад газу у процесах сорбції та десорбції та розраховує теплотворну здатність газової суміші, що дає змогу досліджувати процеси адсорбції окремого компоненту газової суміші, наприклад, водню. Тестування системи проведено на 8 зразках вуглецевого матеріалу, що містить нанотрубки, при тиску 1 МПа, температурі 15–20 °С та десорбції при 0,1 МПа, 300 °С.

Разработано программное обеспечение и создан лабораторный комплекс, предназначенный для исследования процессов сорбции-десорбции газов твердыми сорбентами, в частности, водорода углеродными нанотрубками. Лабораторный комплекс включает контейнер с сорбентом, вспомогательное оборудование, газовый хроматограф, компьютеризованную систему измерения и обработки экспериментальных данных, построенную по идеологии открытых систем. Кроме фиксации условий протекания процесса, система автоматически определяет состав газа в процессах сорбции и десорбции и рассчитывает теплотворную способность газовой смеси, что дает возможность исследовать процессы адсорбции отдельного компонента газовой смеси, например, водорода. Тестирование системы проведено на 8 образцах углеродного материала, содержащего нанотрубки, при давлении 1 МПа, температуре 15–20 °С и десорбции при 0,1 МПа, 300 °С.

Software has been developed and laboratory complex has been created for study of different gases sorption-desorption processes with solid sorbents. The complex in particular consist of container with a sorbent, accessories, gas chromatograph, computerized measurement system and experimental data analysis, built on the ideology of open systems. In addition to process parameters fixing and recording, the system can automatically determines the gas composition before and after of the processes of adsorption and desorption, and calculates the calorific value of the gas mixture, which makes it possible to investigate the adsorption of a separate component of the gas mixture. System testing was performed with hydrogen on 8 samples of carbon material containing nanotubes at pressure of 1 MPa, temperature of 15–20 °C and desorption at 0.1 MPa and 300 °C.