[发明专利]一种可消除背景干扰的脱氢气体产物收集处理系统和方法

说明书

本发明公开了一种可消除背景干扰的脱氢气体产物收集处理系统和方法，包括密封的顶空瓶，该顶空瓶瓶盖上设有进气管和排气管，所述进气管插入所述顶空瓶底部，所述排气管插入所述顶空瓶的瓶颈处，所述进气管连接有氢油管，所述排气管连接有样气管。本发明系统简单，成本低廉，且方法简便易操作；对储氢液体脱氢产物进行了完整的收集；所收集脱氢气体产物中不含有环境空气，降低了检测背景的干扰；可在脱氢反应过程中适时调节反应容器压力，保证压力安全；该装置可用于不同反应时期反应产物的检测；能有效提高检测结果的准确性，是一种市场前景较好的脱氢产物样品前处理方法。

技术领域

本发明属于液体有机储氢技术领域，具体涉及一种可消除背景干扰的脱氢气体产物收集处理系统和方法。

背景技术

氢气运输和储存是氢能产业不可忽视的成本所在，目前最成熟的储氢技术是高压气态储氢；低温液态储氢在我国受法规所限，无法应用于民用领域；金属氢化物储氢目前储氢密度较小，尚处于处于攻克阶段；而有机液态储氢容量高，并且可以利用石油基础设施进行运输、加注，具有独一无二的安全性和运输便利性，未来发展前景巨大。储氢液体在催化加氢后需通过脱氢反应释放氢气，才可对氢气加以利用。脱气反应通常除氢气外，还会产生少量反应副产物。为对脱氢气体产物进行检测，获得氢气纯度，需对脱氢反应产生的气体进行收集，以供色谱分析检测。通常所收集气体中会混有空气(环境空气)，空气的存在会增加检测背景，产生干扰。

目前对储氢液体脱氢产物的收集，所采用的方法较为粗糙。脱氢反应在玻璃容器内经加热完成反应，然后收集容器内的气体进行检测。但由于容器内本身存在空气，收集所得到的气体为空气与反应产物的混合气体，这给检测带来了较大的背景干扰，降低了检测灵敏度，并且需在检测后经过较复杂的计算才能获得准确的脱氢产率、氢气纯度等数据。同时由于氢气中部分副产物溶于水，无法采用排水集气法排除空气干扰。

发明内容

本发明的目的在于克服目前储氢液体的缺点，提出了一种可消除背景干扰的脱氢气体产物收集处理系统和方法。

本发明采用如下技术方案：

一种可消除背景干扰的脱氢气体产物收集处理系统，其关键在于：包括密封的顶空瓶，该顶空瓶瓶盖上设有进气管和排气管，所述进气管插入所述顶空瓶底部，所述排气管插入所述顶空瓶的瓶颈处；

所述进气管连接有氢油管，所述排气管连接有样气管。

作为优选方案，所述进气管上设有第一控制阀，所述排气管上设有第二控制阀，所述氢油管上设有第三控制阀，所述样气管上设有第四控制阀。

作为优选方案，所述氢油管中部还设有蠕动泵，蠕动泵用于抽吸氢油。

作为优选方案，所述顶空瓶采用透明硅酸瓶。

一种可消除背景干扰的脱氢气体产物收集处理方法，其关键在于，包括以下步骤：

S1.将脱氢催化剂置于顶空瓶后，用载气排空顶空瓶；

S2.向顶空瓶中送入待脱氢的氢油进行脱氢反应；

S3.分析产物成分，判定脱氢反应是否完全。

作为优选方案，步骤S1包括以下步骤：

S1.1.将脱氢催化剂置于顶空瓶中，同时打开第一控制阀和第二控制阀，关闭第三控制阀和第四控制阀；

S1.2.向顶空瓶中送入载气将顶空瓶中空气排除干净后关闭第一控制阀和第二控制阀。

作为优选方案，步骤S2包括以下步骤：

S2.1.打开第三控制阀,利用蠕动泵将氢油送入顶空瓶中，待氢油进入顶空瓶后将第二控制阀打开，氢油送入完成后，将第二控制阀和第三控制阀关闭；