概覽

Micromeritics 穿透曲線分析儀是一套靈活的氣體輸送和管理系統，可在工藝相關條件下精確表征吸附劑性能。它使用流通式系統，可精確測定氣體/蒸氣混合物的吸附數據，結果可靠。

此裝置操作安全且經高度優化，適合用于收集多組分系統的瞬態和平衡吸附數據。穿透曲線分析儀可配置多達六臺高精度質量流量控制器及獲得的高性能混合閥，為實驗設計帶來的靈活性。的氣體輸送設計可確保精準控制成分和流量，同時降低死體積。

高質量不銹鋼柱可裝填 0.05 到 2.5 克的吸附劑。采用高精度、高強度電阻加熱爐，可在高達 1050°C 的溫度條件下自動活化樣品。

通過伺服定位控制閥，可將工作壓力控制在大氣壓至 30 bar之間。該恒溫環境艙可以在 200°C 的溫度條件下對整個系統實施統一的溫度控制，確保系統無冷點。穿透曲線分析儀的安全門鎖系統確保操作員在整個分析過程中的人身安全。

穿透曲線分析儀可加裝蒸氣發生器，以使用水等重要探測分子進行試驗研究。穿透曲線分析儀可輕松連接至連接市場出售的傅里葉變換紅外光譜及質譜系統，以用于氣體鑒別和定量分析。

恒溫環境艙可防止蒸汽冷凝
全自動化實驗設計可實現便捷實驗配置
觸摸屏讓儀器操作和實驗條件監測變得簡單
混合閥既能混合氣體，又可盡量減小系統死體積，帶來多項顯著優勢。
可配備多達 6 個進氣口和 2 個蒸氣源，提供多種分析選項，可出色地控制流量并可混合多種氣體
自動門鎖可確保分析過程中溫度的穩定性和用戶安全
加裝探測器和其他可選附件：具有出色的系統可擴展性，可通過加裝探測器和其他可選附件（例如質譜儀、氣相色譜-質譜聯用儀、多路蒸氣源、真空活化裝置以及可按需提供的其他附件），不斷擴展更多功能
柱式加熱爐：高強度電阻加熱爐，工作溫度可達1050°C
電解拋光 316 不銹鋼樣品柱裝填量 2.5 克，適合用于粉末狀樣品分析；如需分析顆粒或擠出成型樣品，還可提供其他直徑的樣品柱

穿透吸附動態分析

穿透曲線分析是測定流動條件下吸附劑吸附容量的重要技術手段。與靜態吸附測量相比，動態穿透吸附具有多重優勢。

輕松收集多組分吸附數據
測定吸附質選擇性
重復工藝條件

進行穿透曲線分析時，樣品制備是分析流程中的關鍵步驟，可避免壓降及傳質限制問題的發生。

當顆粒之間的間隙太小而無法適應氣體流速時，就會產生壓降。
在材料的孔徑近似于吸附質的動力學直徑時，就會出現質量轉移限制現象。

因此，恰當的顆粒粒度調控是獲得實驗結果的關鍵所在。

檢查穿透曲線

吸附
吸附劑將被吸附氣體吸附，所以在穿透柱的出口處未能檢測到任何氣體
穿透
在穿透柱出口處檢測到被吸附氣體。此時，吸附劑會繼續吸附氣體，但是，已無法吸附進入穿透柱的全部氣體
飽和
吸附劑已達到飽和，無法再吸附吸附質氣體，從而使其自由通過穿透柱

二氧化碳吸附

在 13X 和 5A 沸石以及金屬有機框架 MIL-53(Al) 和 Fe-BTC 上進行了單組分二氧化碳穿透吸附試驗。

所有材料均在 30℃ 條件下進行分析，測試過程中持續通入由 10 sccm 氮氣和 10 sccm 二氧化碳組成的等摩爾混合氣流。此外，進氣流中還混入了 1 sccm 的氦氣流，以用作示蹤氣體，幫助確定穿透試驗的開始時間。

四種材料的穿透曲線已按質量歸一化處理，繪制于下方坐標圖中。CO₂ 總吸附量遵循以下趨勢：5A 分子篩 > 13X 沸石 > Fe-BTC > MIL-53(Al)。

下表顯示了吸附的總量，單位為 mmol/g

材料	材料對二氧化碳的吸附量
13X 沸石	2.94
5A 分子篩	3.52
MIL-53 (AI)	1.23
FE-BTC	2.30

應用場景

天然氣分離: 天然氣是碳氫化合物和其他氣體的混合物，在用于工業應用場景、家庭取暖和食品制作之前，必須對其進行純化。

直接空氣捕集 (DAC): DAC 實現難度較大，因為空氣中的二氧化碳濃度較低且存在其他雜質（包括水分）。捕獲的 CO₂ 可以封存到地下、出售或者轉化為高附加值化學品以抵消碳排放。

CO₂ 吸附: 發電廠、化工廠和煉油廠是重要的二氧化碳集中排放源，其排放濃度通常遠高于直接空氣捕集（DAC）場景，因此往往需要采用不同的工藝條件。

烯烴/石蠟分離操作: 是石油化工行業的核心部分，用于生產聚乙烯、聚丙烯等聚合物。這些分離過程需要消耗大量能源，會增加 CO₂ 排放量。

有毒氣體吸附: 多孔狀固體材料已用于生產個人防護用品，除此之外，它還可以用于捕獲天然氣或其他加工原料中的二氧化硫、硫化氫和二氧化氮等有毒氣體，目前這種應用還在開發中。

水吸附: 大氣水收集技術可以從空氣中捕獲水分，對于因氣候干燥或者農業灌溉用水日益增加而導致清潔淡水供應有限的眾多地區而言，這項技術具有重要意義。

沸石: 采用 5A、13X 或 LiX 等沸石分子篩的變壓吸附 (PSA) 技術，這種技術能夠高選擇性地吸附氮氣，可用于空氣分離和制氧，已實現商業化應用。

硅顆粒: 胺功能化硅顆粒是一種高效、高選擇性的吸附劑，直接空氣捕集 (DAC) 技術可使用此材料直接捕獲 CO₂。

多孔膜/整體式吸附材料: 多孔膜和采用整體式吸附材料涂層的沸石或金屬有機框架（MOF）材料，可顯著提升分離過程

活性碳: 汽車燃油系統中的揮發性有機成分 (VOC) 是采用活性碳罐捕獲的，這可將 VOC 排放降量至。

多孔鋁: 氧化鋁負載離子液體是高效的吸附劑，有潛力用于分離天然氣中的 CO₂。

金屬有機框架 (MOF) 材料: MOF 是高選擇性吸附劑，可有效滿足各種苛刻的商業應用，包括烷烴與烯烴分離、烯烴與炔烴分離、DAC、CO₂ 與 CH₄ 分離等。

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Micromeritics 穿透曲線分析儀

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特點

穿透吸附動態分析

檢查穿透曲線

二氧化碳吸附

應用場景

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