고온 고압 가스 흡착기고온, 고압 작업 상황에서 기체와 고체 재료의 흡착/탈착 행위에 대한 전용 테스트 설비로, 서로 다른 온도 압력 조건에서의 흡착 등온선, 흡착 동력학 및 흡착 열 등 핵심 파라미터를 정확하게 측정할 수 있으며, 에너지, 화학공업, 환경 등 분야의 재료 연구개발과 성능 평가에 광범위하게 응용된다.다음은 일반적인 응용 사례입니다.

1. 혈암가스저장층평가와 채굴방안의 최적화

셰일가스 탐사 개발에서 고온 고압 가스 흡착기는 주로 셰일 샘플의 메탄에 대한 흡착 특성을 측정하는 데 사용된다.

시험조건: 지하저장층환경을 모의하고 온도 30~150 ℃, 압력 0~20MPa를 설치하며 메탄을 흡착질로 하여 부동한 매몰혈암견본의 흡착량을 시험한다.

응용가치: 고압메탄흡착등온선을 그려 혈암의 Langmuir부피와 Langmuir압력을 계산함으로써 혈암의 최대기체흡착능력과 흡착해흡법칙을 명확히 한다.이러한 데이터는 셰일가스 매장량을 평가하고 혈압강하 해흡 채굴 방안을 제정하는 데 핵심 근거를 제공하여 셰일가스 채취율을 높이는 데 도움을 준다.

2. 수소저장재료의 성능시험과 선별

수소에너지저장운수는 수소에너지산업의 관건적인 고리로서 고온고압가스흡착기는 수소저장재료에 대해 정확한 표징을 진행할수 있다.

시험 대상: 활성탄, 금속 유기 프레임 재료(MOFs), 수소 저장 합금 등.

시험방안: -78~100℃ 온도구간, 0~30MPa 압력범위내에서 수소에 대한 재료의 흡착용량과 흡착속도를 시험함과 동시에 흡착열수치를 측정한다.

응용가치: 흡착용량이 크고 흡착동력학성능이 우수한 수소저장재료를 선별하여 차량용 수소저장탱크, 고정식 수소저장장치의 재료선형에 데터지지를 제공한다.예를 들어, 이 설비를 이용하여 서로 다른 공경 MOFs 재료의 수소 저장 성능을 비교하면, 재료 합성 공정을 최적화하여 실제 응용 잠재력을 향상시킬 수 있다.

3. 이산화탄소 포집 및 봉인 (CCS) 재료 연구 개발

고온 고압 가스 흡착기는 온실가스 감축 수요에 대비해 CO₂ 포집재의 성능을 평가하는 데 쓰인다.

시험장면: 석탄발전소의 연도가스 또는 유전지층환경을 모의하고 재료가 50~200 ℃, 0~15MPa에서 CO₂에 대한 선택적흡착능력을 시험한다.

시험 대상: 분자체, 아민 기능화 개공 재료, 다공탄 재료 등.

응용 가치: CO₂에 대한 재료의 흡착량, 흡착 선택성 및 순환 흡착 탈착 안정성을 측정하여 고효율 CO₂ 포집 재료를 선별한다.유전 기름 흡입 분야에서는 이 설비를 이용하여 CO₂가 원유 지층에서의 흡착 확산 법칙을 연구하여 CO₂ 기름 흡입과 봉인 일체화 기술에 이론적 지도를 제공할 수도 있다.

4. 촉매 흡착 성능과 반응 기리 연구

촉매화학공업분야에서 고온고압기체흡착기는 촉매가 반응기체에 대한 흡착특성을 분석하여 촉매반응기리를 제시할수 있다.

시험사례: 합성암모니아공업중의 철기촉매를 대상으로 400~500℃, 10~30MPa에서 질소, 수소에 대한 흡착행위를 시험한다.

응용가치: 촉매가 반응기체에 대한 흡착류형 (물리흡착/화학흡착), 흡착위치 및 흡착강도를 명확히 하여 촉매의 제조공정 (예를 들면 담체변성, 활성성분부하량조정) 을 최적화하는데 근거를 제공하여 촉매반응효률을 제고한다.

5. 석탄층가스자원의 개발과 이용

혈암가스와 마찬가지로 고온고압가스흡착기는 석탄견본의 메탄에 대한 고압흡착특성을 측정할수 있다.

시험요점: 석탄의 변질정도, 공극구조 등 요소를 고려하여 부동한 석탄계단견본이 모의지층의 온압조건에서의 메탄흡착해흡곡선을 시험한다.

응용가치: 석탄층의 임계해흡압력을 계산하고 석탄가스정의 배수강압시기를 지도하는 동시에 석탄가스자원량 추산, 채굴공정설계에 관건적인 매개변수를 제공하여 석탄가스의 고효률적인 채굴과 이용을 추진한다.