HPVA II

Le HPVA II utilise la méthode volumétrique statique pour obtenir les isothermes d’adsorption et de désorption à haute pression de gaz tels que l’hydrogène, le méthane et le dioxyde de carbone. Analysez une variété de matériaux, notamment les MOF, les zéolites et les carbones microporeux, en utilisant seulement quelques milligrammes d’échantillon. Obtenez une meilleure compréhension des applications telles que le stockage de l’hydrogène, la séquestration du dioxyde de carbone, les piles à combustible et les batteries, ainsi que les pièges à hydrocarbures.

 

Caractéristiques et avantages :

• Port unique, ou quatre ports d’échantillons avec analyse simultanée
• Adsorbats typiques tels que l’azote, l’hydrogène, le méthane, l’argon, l’oxygène et le dioxyde de carbone.
• Le logiciel comprend NIST REFPROP
• Excellent contrôle de la température de l’échantillon à l’aide d’un bain à recirculation, d’un vase Dewar cryogénique, d’un cryostat ou d’un four.
• Température du collecteur contrôlée par un réchauffeur pour la stabilité et la précision.

Spécifications

Physique

Hauteur	88,9 cm (35 po.)
Largeur	50,8 cm (20 po.)
Profondeur	50,8 cm (20 po.)
Poids	27,2 kg (60 livres)

 

Électrique

Tension	100 à 240 V CA
Fréquence	50 à 60 Hz

 

Physique

Température

10 à 45 ℃ (50 à 113o F), actifs -10 à 55 ℃ (14 à 131o F), inactifs

Technologie

 

 

Collecteur

Tous les clapets du collecteur sont des clapets haute pression à commande pneumatique. Tous les raccords des clapets sont fabriqués en acier inoxydable 316 L à paroi épaisse, et soit sont soudés, soit utilisent des raccords VCR ou VCO. Toutes les conduites de gaz sont équipées de filtres en ligne de 2 microns. L’étanchéité du compulseur est testée à 10^{à 9} cm³ mta/sec.

 

Capteur de pression

En fonction de la pression maximale de fonctionnement de l’appareil, le capteur est soit un manomètre à capacité (MKS Baratron), soit un manomètre électronique de type Bourdon (Mensor). Dans les deux cas, les connexions se font à travers des connecteurs du magnétoscope.

 

Système à vide

Le système à vide est composé d’une pompe mécanique de 5 pi³ et d’un manomètre à vide Pirani. Pompe turbo ou trainée moléculaire en option.

 

Bain thermique constant

La température de l’échantillon sélectionnée par l’opérateur est maintenue constante par le bain à circulation réfrigéré (fourni).

 

Appareil d’activation

Pour les appareils à plusieurs ports, l’analyseur HPVA comprend un appareil d’activation séparée pour le séchage ou l’activation des échantillons avant l’essai, cette unité se compose d’un système à vide, d’un four et d’un collecteur avec un clapet pneumatique d’un pouce de diamètre reliant le système à vide au collecteur. Les raccords VCO sont utilisés pour fixer les porte-échantillons au collecteur d’analyse. Une ligne d’hélium est également prévue pour le remplissage arrière. Le four peut atteindre des températures de 500 °C, contrôlé par une routine PID qui inclut des capacités de rampe et d’absorption.

 

Caractéristiques du HPVA II

• Plage étendue des pressions de fonctionnement : Vide poussé à 100 ou 200 bars
• Grande capacité thermique : De la cryogénie à 500 °C
• Excellent contrôle de la température de l’échantillon au moyen d’un bain de température à recirculation, d’un vase de Dewar cryogénique ou d’un four
• Température du collecteur contrôlée par un réchauffeur pour la stabilité et la précision.
• Analyse entièrement automatisée à l’aide d’un logiciel interactif
• Excellente reproductibilité des données
• Traite les adsorbats typiques tels que l’azote, l’hydrogène, le méthane, l’argon, l’oxygène et le dioxyde de carbone.
• Emballage complet d’analyse des données utilisant des macros Microsoft® Excel® pour le traitement des données et la création de graphiques.
• Le logiciel comprend NIST REFPROP

Applications typiques de HPVA II

Séquestration du dioxyde de carbone

L’évaluation de la quantité de dioxyde de carbone pouvant être adsorbée par les carbones et autres matériaux est importante dans l’étude en cours sur la séquestration du dioxyde de carbone. Les hautes pressions obtenues avec le HPVA II peuvent simuler les conditions souterraines des sites où le CO2 doit être injecté. La configuration du HPVA II avec un bain de refroidissement/chauffage permet à l’utilisateur d’évaluer l’absorption du CO2 à une plage de températures stables, fournissant des données qui peuvent être utilisées pour calculer les chaleurs d’adsorption. Ces isothermes sont généralement analysés jusqu’à environ 50 bars à des températures proches de la température ambiante, en raison de la condensation du CO2 à des pressions plus élevées.

 

Stockage d’hydrogène

Déterminer la capacité de stockage de l’hydrogène de matériaux tels que les carbones poreux et les cadres organiques métalliques (MOF) est essentiel pour répondre aux exigences modernes de sources d’énergie propres. Ces matériaux sont parfaitement adaptés au stockage, car ils permettent d’adsorber et de désorber l’hydrogène en toute sécurité. L’hydrogène adsorbé stocké dans les MOF a une densité énergétique volumique supérieure à celle de l’hydrogène gazeux et ne nécessite pas les températures cryogéniques requises pour maintenir l’hydrogène à l’état liquide. Le logiciel HPVA II fournit un graphique en pourcentage de poids qui illustre la quantité de gaz adsorbés à une pression donnée en fonction de la masse de l’échantillon ; la méthode standard pour examiner la capacité de stockage de l’hydrogène d’un échantillon.

 

Méthane de houille

Des échantillons de charbon poreux provenant de gisements souterrains peuvent être analysés avec le HPVA II pour déterminer leur capacité à produire du méthane à haute pression. Cela permet à l’utilisateur de trouver les propriétés d’adsorption et de désorption du méthane des veines de charbon souterraines, ce qui est utile pour déterminer les quantités approximatives d’hydrocarbures disponibles dans les réserves des couches de charbon. Les données cinétiques des expériences peuvent également montrer la vitesse d’adsorption et de désorption du méthane sur ces échantillons de carbone poreux à des pressions et températures spécifiques.

 

Gaz de schiste

Du méthane sous haute pression peut être dosé sur des échantillons de schiste pour générer des isothermes d’adsorption et de désorption. Cela permet de connaître la capacité en méthane du schiste à des pressions et températures spécifiques. L’isotherme d’adsorption peut être utilisée pour calculer la surface et le volume de Langmuir du schiste. L’aire de surface de Langmuir est la surface du schiste en supposant que le gaz adsorbé forme une seule couche de molécules. Le volume de Langmuir est l’absorption de méthane à pression infinie ; le volume maximal possible de méthane qui peut être adsorbé à la surface de l’échantillon.

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