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1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文儲(chǔ)氣材料及其儲(chǔ)能性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究姓名：孫艷申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：周亞平2001.2.1-酪。：～摘要本文著重儲(chǔ)氣材料及其儲(chǔ)能性質(zhì)的研究。采用容積法分別測(cè)定了活性炭纖維表面加載MgO前后對(duì)甲烷的吸附等溫線，實(shí)驗(yàn)溫度為298K，平衡壓力為0到10MPa；甲烷和氫氣在高比表面活性炭上的吸附等溫線：儲(chǔ)氫金屬氫化物TiMnl5一H系吸收、分解氫氣的系列等溫線，實(shí)驗(yàn)溫度從298．15K到233．15K，間隔為IOK，平衡壓力從0到10MPa。并將等質(zhì)量的TiMnI5與活性炭混合構(gòu)成復(fù)合儲(chǔ)氣材料，先測(cè)定復(fù)合儲(chǔ)氫材料對(duì)氫氣的存儲(chǔ)量，當(dāng)儲(chǔ)氫量達(dá)到一定時(shí)再充
2、入甲烷測(cè)定其對(duì)氫氣和甲烷混合氣體的存儲(chǔ)量，最后在脫氣時(shí)采用色譜分析混合氣組成。本文詳盡地描述了實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟、計(jì)算公式、、～、／等。(通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析得出以下結(jié)論：MgO的存在使活性炭纖維對(duì)甲烷的吸附量有所提高。在臨界溫度以上，氣體在活性炭上的吸附等溫線低壓時(shí)呈I型，高壓時(shí)出現(xiàn)最大值。在臨界溫度以上，將過(guò)剩吸附量轉(zhuǎn)變?yōu)榻^對(duì)吸附量的氣體吸附等溫線可用Langmuir方程描述，從而分別求出氫氣和甲烷在活性炭上的飽和吸附量。通過(guò)VantHoff標(biāo)繪分別得到氫氣和甲烷在活性炭上的吸附熱。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的TiMnl5一H系吸收、分解氫氣等溫線是不可逆的，存在滯回曲線，只有壓力降
3、到某一特定值才發(fā)生分解氫氣的反應(yīng)，在此之前，氫氣吸收量不發(fā)生變化。通過(guò)分解壓與溫度的關(guān)系求得了TiMnl5．H系的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。在復(fù)合儲(chǔ)氣材料儲(chǔ)氣過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)復(fù)合儲(chǔ)氣材料儲(chǔ)氣量接近單組份儲(chǔ)氣量之和，可認(rèn)為合金和活性炭對(duì)氣體的存儲(chǔ)基本是獨(dú)立的，互不影響，總儲(chǔ)氣量基本是單組份儲(chǔ)氣量的物理加和。脫氣過(guò)程的色譜分析給出了脫氣過(guò)程中氫氣和甲烷混合氣體的組成。、、～關(guān)鍵詞儲(chǔ)氫合金TiMnI5超臨界吸附氫氣甲烷活性炭活性炭纖維AbstractThehigh—pressureadsorptionisothermsofmethaneonactivatedcarbonfiber(ACF)andMg
4、O—dispersedACFaremeasuredbyastandardvolumetricmethodat298K．Thesamemethodisalsousedfordeterminingtheadsorptionisothermsofmethaneandhydrogenonactivatedcarbon(YN26)，andtheabsorptionanddesorptionisothermsofhydrogenonTiMn,5一HsystemThetemperaturerangefrom298．15Kto233．15Kwith10Kincrementandpressur
5、eupto10MPa．ThecomplexgasstoragematerialispreparedbymechanicalmixingofactivatedcarbonandTiMnl5withequalmass．TheStorageofhydrogenonthecomplexsorbentismeasuredfirst，thenmethaneareaddedtothesystem，themixedgascompositioncarlbeanalyzedbychromatographduringthedesorptionprocessatlast．Thedetailsofex
6、perimentalsetup，procedure，methodofevaluationarerecapitulatedasfollowing：TheamountabsorbedofmethaneonMgO-dispersedACFisgreaterthanthatofACKTheadsorptionisothermsarealwaystype·Iatlowerpressure，andshowamaximumathighpressurewhenthetemperatureishigherthancriticaltemperature．Langnmuirequationcanb
7、eusedfordescribingtheabsoluteadsorptionisotherms，fromwhichthesaturatedamountabsorbedwascalculated．TheheatofadsorptionwasevaluatedbyVantHoffplot．TheabsorptionanddesorptionisothermsofTiMnz5·Hshowirreversibility；Thehydrogendesorbingdoesnthappenuntilthepress
