一种有机液储氢在线氢含量检测装置及方法与流程

本发明涉及有机液储氢，具体为一种有机液储氢在线氢含量检测装置及方法。

背景技术：

1、液态有机物储氢技术(简称lohc)原理是借助某些烯烃、炔烃或芳香烃等不饱和液体有机物和氢气的可逆反应、加氢反应实现氢的储存(化学键合)，借助脱氢反应实现氢的释放，质量储氢密度在5％-10％，储氢量大，储氢材料为液态有机物，可以实现常温常压运输，方便安全。

2、有机液体储氢材料的实际可用氢气量并非为理论储氢量。在试验或生产有机液体储氢材料的加氢和脱氢反应过程中，重点会监测材料的可用储氢量的变化，同时还需连续监测，以此判断材料的加氢或脱氢反应的完成情况。在有机液体储氢材料的循环使用以及在加氢站内加注的应用场景时，液体储氢材料的可用氢气量也是重要的经济评价指标。

3、现有可以采用的有机液体储氢材料的储氢密度的检测方法为团体标准t/cab10382020《氢化液体有机储氢载体储氢密度测量方法排水法》，该方法需要在一定的脱氢反应装置及一定的反应条件下进行，原理是通过排水的方式收集有机液体材料经催化剂脱氢释放出的氢气，经过量测，转换为氢气质量与有机液态储氢材料的质量比值为可用储氢量；但该方法需取样在实验室离线检测，且单次检测时间长，操作复杂与繁琐，不能连续在线监测，在连续性的生产及试验过程中，以及在加注站的应用场景时，无法普及与应用。

4、如公开号为cn113588881a的一种有机液体储氢材料可用氢气量的在线监测方法，通过对储氢有机液体的温度、密度、折光率与可用氢气量之间的关系进行多组数据的检测，将有机液体检测温度下的密度、折光率校正为标准温度下的密度、折光率后，总结出折光率、密度与可用氢气量之间的关系式。在对有机液内可用氢气量进行在线检测时，对有机液的温度、密度以及折光率进行检测，再根据关系式得出有机液内可用氢气量，实现储氢材料的可用氢气量的在线监测。但根据该发明申请中所公布的数据所示(附体1所示，12组实时监测测量和gc-ms法测量可用氢气量结果比对)，此种方法所得可用氢气量与gc-ms法测量的样品可用氢气量含量存在一定的误差，尤其是在氢气量较低时，数据误差会更大。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种有机液储氢在线氢含量检测装置及方法，具备根据检测温度对照相应温度下的标准曲线，得出可用氢气量，利用传输模块将检测数据传输至检测中心，实现对有机液中可用氢气量的在线检测，且检测数据更加准确等优点。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机液储氢在线氢含量检测装置，包括检测箱，所述检测箱内设置有密封杯，所述检测箱上设置有进样管，所述进样管上设置有定量辊，所述定量辊上开设有若干定量槽，所述检测箱内设置有控温组件，所述密封杯下方设置有称重组件，所述密封杯的下部设置有测定管，所述检测箱内设置有折光仪，所述检测箱内还设置有传输模块。

5、优选的，所述密封杯的底部设置有排样管且该排样管上设置有控制阀。

6、优选的，所述进样管的底端延伸至密封杯内，所述定量辊的底部设置有承重块。

7、采用上述技术方案：检测箱为各检测组件提供安装平台，密封杯用以容纳待检测试样，其采用密封形式，可尽可能的减缓密封杯内的热量向外散逸。密封杯底部所设置的排样管用以将密封杯内的试样排出。排样管端部可以设置法兰与外部回收管道连接，避免试样浪费。进样管连接外部有机液储氢装置，为检测装置提供检测试样。定量辊通过电机带动，可通过控制电机的转动来控制进入密封杯的试样的体积。定量辊底部所设置的承重块将定量辊的重量传递给检测箱，避免定量辊的重量影响称重组件对密封杯进行称重。

8、优选的，所述控温组件的温度调控结构设置在密封杯之内，所述密封杯内设置有温度传感器。

9、优选的，所述测定管的端部设置在折光仪的进样槽上方。

10、采用上述技术方案：控温组件用以对密封杯内的试样的温度进行控制。控温组件配合密封杯内的温度传感器将密封杯内的试样的温度调控至最近的具有标准曲线的温度，以便使用对应温度的标准曲线对试样的可用氢气量进行测量。利用控温组件将试样直接调整至最近的具有标准曲线的温度，再对该温度下的试样的密度、折光率进行测量，可避免进行温度折算所造成的误差，从而减小最终检测结果的误差。

11、一种有机液储氢在线氢含量检测方法，包括如下步骤：

12、s1、不同温度下不同含氢有机液的密度、折光率检测；

13、s2、利用gc-ms法对应温度下含氢有机液可用氢气量进行检测；

14、s3、不同温度下有机液密度、折光率与可用氢气量标准曲线的建立；

15、s4、利用在线检测装置对有机液在特定温度下的密度、折光率进行检测；

16、s5、对比对应温度的标准曲线得出有机液中可用氢气量。

17、优选的，步骤s1所需检测温度为25℃、25.5℃、26℃、26.5℃、27℃、27.5℃、28℃、29℃、29.5℃以及30℃。

18、优选的，步骤s4具体包括：

19、(1)将试样从进样管引入密封杯，定量辊控制进入密封杯的试样的量，称重组件对试样重量进行称量，由试样的重量和体积计算出试样的密度；

20、(2)利用控温组件对密封杯内的试样温度进行检测并维持试样的温度，打开测定管上的控制阀，试样滴入折光仪，折光仪对试样的折光率进行检测；

21、(3)传输模块将检测数据传输到外部检测中心。

22、采用上述技术方案：在检测前期，分别对25℃～30℃的试样进行密度、折光率进行检测，再利用gc-ms法对25℃～30℃的试样进行可用氢气量进行检测，利用两组数据建立25℃～30℃中各个稳定下的标准曲线，使每个温度下均能有标准数据可查。再利用检测装置对试样进行检测，根据检测温度对照相应温度下的标准曲线，得出可用氢气量，省去不同温度下相互校正的的过程，将该过程所产生的误差抹除，使检测数据更加精准。

23、(三)有益效果

24、与现有技术相比，本发明提供了一种有机液储氢在线氢含量检测装置及方法，具备以下有益效果：

25、该有机液储氢在线氢含量检测装置及方法，通过在检测前期，分别对25℃～30℃的试样进行密度、折光率进行检测，再利用gc-ms法对25℃～30℃的试样进行可用氢气量进行检测，利用两组数据建立25℃～30℃中各个稳定下的标准曲线，使每个温度下均能有标准数据可查。再利用检测装置对试样进行检测，根据检测温度对照相应温度下的标准曲线，得出可用氢气量，省去不同温度下相互校正的过程，将该过程所产生的误差抹除，使检测数据更加精准。利用传输模块将检测数据传输至检测中心，实现对有机液中可用氢气量的在线检测，且检测数据更加准确。

技术特征：

1.一种有机液储氢在线氢含量检测装置，其特征在于，包括检测箱，所述检测箱内设置有密封杯，所述检测箱上设置有进样管，所述进样管上设置有定量辊，所述定量辊上开设有若干定量槽，所述检测箱内设置有控温组件，所述密封杯下方设置有称重组件，所述密封杯的下部设置有测定管，所述检测箱内设置有折光仪，所述检测箱内还设置有传输模块。

2.根据权利要求1所述的一种有机液储氢在线氢含量检测装置，其特征在于：所述密封杯的底部设置有排样管且该排样管上设置有控制阀。

3.根据权利要求2所述的一种有机液储氢在线氢含量检测装置，其特征在于：所述进样管的底端延伸至密封杯内，所述定量辊的底部设置有承重块。

4.根据权利要求3所述的一种有机液储氢在线氢含量检测装置，其特征在于：所述控温组件的温度调控结构设置在密封杯之内，所述密封杯内设置有温度传感器。

5.根据权利要求4所述的一种有机液储氢在线氢含量检测装置，其特征在于：所述测定管的端部设置在折光仪的进样槽上方。

6.一种应用了权利要求1～5任意一项所述的有机液储氢在线氢含量检测装置的有机液储氢在线氢含量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种有机液储氢在线氢含量检测方法，其特征在于：步骤s1所需检测温度为25℃、25.5℃、26℃、26.5℃、27℃、27.5℃、28℃、29℃、29.5℃以及30℃。

8.根据权利要求7所述的一种有机液储氢在线氢含量检测方法，其特征在于：步骤s4具体包括：

技术总结
本发明公开了一种有机液储氢在线氢含量检测装置及方法。包括检测箱，所述检测箱内设置有密封杯，所述检测箱上设置有进样管，所述进样管上设置有定量辊，所述定量辊上开设有若干定量槽，所述检测箱内设置有控温组件，所述密封杯下方设置有称重组件，所述密封杯的下部设置有测定管，所述检测箱内设置有折光仪，所述检测箱内还设置有传输模块。本发明的优点在于，利用两组数据建立25℃～30℃中各个稳定下的标准曲线，使每个温度下均能有标准数据可查。再利用检测装置对试样进行检测，根据检测温度对照相应温度下的标准曲线，得出可用氢气量，省去不同温度下相互校正的的过程，将该过程所产生的误差抹除，使检测数据更加精准。

技术研发人员：金源鸿,成波
受保护的技术使用者：苏州清大氢能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/10