高真空多层绝热低温容器内吸气剂的吸气特性-研究

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1、上海交通大学硕士学位论文由于活性炭、填炭纸以及5A分子筛77K下对H2的吸附量都太小，本文又对吸氢效果较好的PdO粉末进行了吸氢测试，获得了10-4~10Pa压力区间PdO对H2的等温吸附线，并对其进行拟合，还测试了用干法纸包裹PdO时对其吸氢性能影响。结果表明，PdO对H2的吸附性能比活性炭、填炭纸和5A分子筛对H2的吸附性能好很多。在不同平衡压力下，PdO对H2的吸附量是填炭纸的几十倍，是活性炭和5A分子筛的几百倍甚至上千倍；不包干法纸时PdO对H2的吸附量是包干法纸时的1.5倍左右。PdO具有比较好

2、的吸H2效果，可以满足高真空多层绝热低温容器夹层内吸附H2要求，但PdO价格昂贵，不利于大规模地应用和产品成本的降低。因此，作者经过试验测试后，提出了一种新型的吸氢剂——氧化铜粉末，同时设计了一种用于高真空多层绝热低温容器中的外置式高效除氢装置，与CuO粉末配套使用。对CuO粉末在高真空多层绝热真空夹层中的吸H2性能做测试后，得出了以下结论：(1)氧化铜粉末是一种全新的可用于高真空多层绝热低温容器的吸氢剂。在200℃左右的条件下，CuO可与真空夹层内的H2发生化学反应，从而达到去除H2的效果，生成的H2O

3、可由5A分子筛吸附。(2)在5A分子筛配合使用的条件下，CuO对H2的吸附量很大，能达到接近CuO与H2发生化学反应的理论值，远远大于其它几种吸气剂对H2的吸附量，且吸附速度快，可以在短时间内让有几千帕H2的高真空多层绝热低温容II万方数据上海交通大学硕士学位论文器的夹层回到10-3Pa的高真空状态。CuO对H2的吸附区间集中在10-3Pa以内，正好能够满足高真空多层绝热低温容器对夹层真空度高于10-2Pa的要求。(3)在对H2的吸附量上，CuO比活性炭、填炭纸、5A分子筛以及PdO优越很多，而且价格也便

4、宜，但CuO吸附H2必须要在200℃及以上的温度下才能进行。针对此种情况，可在低温容器的外部设置一个专门的除氢装置来解决此问题。关键词：吸气剂，吸附等温线，平衡压力，吸附量，高真空多层绝热，液氮温度III万方数据上海交通大学硕士学位论文StudyofgetterabsorbingperformanceinhighvacuummultilayerinsulationcryogenicvesselAbstractWiththecontinuousdevelopmentofcryogenictechnology

5、,highvacuummultilayerinsulationhasbeenwidelyusedinthefieldofcryogenicstorageandtransportationbecauseofitsexcellentheatinsulationperformance.Inordertoachievegoodinsulationpurpose,thesandwichvacuummustkeepabove10-2Pa.However,leakageofinnerandouterbarrelandd

6、eflationofmetalandinsulationmaterialwouldleadtoreducingofsandwichvacuum,whichwouldinfluencecryogenicvessel’sinsulationperformance.Getterinthesandwichplaysanimportantroleineffectivelymaintainingsandwichvacuum,andsandwichvacuumlifedependslargelyonthecharact

7、eristicsandchargingweightofgetterandwhetherthegettercangivefullplaytoitsroleandsoon.AlotofresearchshowsthatresidualgasinhighvacuummultilayerinsulationvesselsandwichmainlyareN2andH2andsoon,therefore,Ithasanimportantmeaningtostudydifferentgetter’sN2andH2ads

8、orptionpropertiesindifferentchargingcondition,whichcanhelptochoosegetterreasonably、IV万方数据上海交通大学硕士学位论文calculatechargingweightaccuratelyandmakegetterplayitsfullrole.Inthispaper,activatedcarbon、carbonfilledpaperand5Amo