安徽省稀有氣體分離技術重點實驗室開放課題
探究液氮溫區77K條件下，新型吸附材料對氖氣的吸附/解吸行為；探究吸附材料對氦氣/氖氣的選擇性分離效果，剖析其吸附分離過程機理及構效關系。申報單位須為具有吸附劑機理分析研究能力的機構。
技術指標：研究一種高效氖氣吸附材料的吸附分離機理，經過變溫吸附實現氦氖原料氣中的氖氣的分離。項目完成時，吸附材料具備較好的氦氣/氖氣選擇性分離效果，吸附材料在除氖設備上安全穩定運行，明確學術論文、發明專利、標準或軟件著作權等知識產權數量。
開展液氫溫區大冷量高效GM制冷機仿真與設計，突破新型高效低溫蓄冷材料選型、膨脹機及壓縮機防爆型設計、氫液化氣缸及冷頭換熱器設計等，配合開展制冷機工程化樣機開發，形成具有自主知識產權、質量穩定可靠的部件產品，實現在氫液化、氫精餾等裝置中的應用。申報單位須為具有相關部件仿真與設計能力的機構。
技術指標：設計指標最低溫度低于14K，制冷量大于40W@20K，降溫至20K時間小于60分鐘；壓縮機功耗≤8kW。平均故障間隔時間≥3000小時可靠性分析，至少應用于1類設備上驗證。明確發明專利、標準和軟件著作權等知識產權數量，具有自主知識產權。
高精度快響應深低溫溫度傳感器作為核心基礎測控單元器件，在氣體分離與純化、氫能、航天、軍工、低溫超導、量子通訊等高新技術領域具有重要的應用。國內基于類半導體材質的深低溫溫度傳感器關鍵技術指標（分辨率、靈敏度、穩定性、復現性等）與進口器件水平相當，但器件封裝和工藝技術不足，導致產品器件的篩選良品率低、成本高，給量產和應用推廣造成困難。
技術指標：器件測溫穩定性優于±1mK@18K，溫循復現性優于±3mK@18K。測溫范圍：4.2K-325K。可采用器件裸片制備技術、金屬陶瓷復合封裝技術、高低溫反復溫循沖擊測試技術，解決深低溫測試中對傳感器器件熱導率、熱膨脹系數相互匹配的要求，使器件達到機械強度高、熱導性能穩定、器件可靠性高的優異性能，驗證深低溫溫度傳感器的穩定性、一致性、復現性、可靠性。
針對天然氣提氦裝置后端氦氣中氖含量較高，純度無法達到GB/T4844-2011高純氦指標要求，故研發設計深冷脫氖裝置，采用30K超低溫吸附設計，能有效脫出氦氣中的氖氣，采用雙塔結構設計，可在天然氣提氦工藝流程中實現連續運行。
技術指標：設計壓力3MPa，系統壓降小于500kPa；工作溫度＜35K；氖含量從1100ppm脫除到4ppm以下；產品氦氣純度達到99.999%，整套系統氦氣回收率需要達到98%以上；雙塔結構，年設計不間斷工作時間＞8000小時。
針對大數據機房、鋰電池儲能、航空部件試驗、重點文物等高端場景的防滅火需求，開展液氮防滅火平臺建設和實驗特性分析研究。研究液氮在特種防滅火時的惰化、降溫特性，對液氮惰化處理前后的場景試樣進行了相關實驗分析研究。通過構建封閉空間內液氮防滅火模擬場景與實驗，研究液氮噴灑在試驗樣件內釋放后濃度場和溫度場的分布及其降溫惰化的防滅火效果進行研究。
技術指標：平臺建設的液氮杜瓦容積100升；進行自產液氮和杜瓦容器的液氮零蒸發實驗研究；建立液氮防滅火實驗分析平臺；開展一定容積的密閉空間的液氮防滅火的實驗研究，明確液氮噴灑壓力、流星、防滅火時間小于15秒等特性研究；形成研究報告1份。
聯系我們
