安徽(hui)省(sheng)稀有氣體分離技術重點(dian)實(shi)驗室(shi)開放課題
探究液氮溫區(qu)77K條件(jian)下，新型吸附材(cai)料對氖氣(qi)的吸附/解吸行(xing)為；探究吸附材(cai)料對氦氣(qi)/氖氣(qi)的選(xuan)擇性分離效果，剖析(xi)其吸附分離過程(cheng)機理及(ji)構(gou)效關系。申報單位須(xu)為具(ju)有吸附劑機理分析(xi)研究能力的機構(gou)。
技術指標：研究(jiu)一種高效(xiao)氖(nai)氣(qi)(qi)吸附材料(liao)(liao)的(de)吸附分(fen)離(li)(li)機理(li)，經過變(bian)溫吸附實現氦氖(nai)原料(liao)(liao)氣(qi)(qi)中的(de)氖(nai)氣(qi)(qi)的(de)分(fen)離(li)(li)。項目完成時，吸附材料(liao)(liao)具備(bei)較好的(de)氦氣(qi)(qi)/氖(nai)氣(qi)(qi)選擇性(xing)分(fen)離(li)(li)效(xiao)果，吸附材料(liao)(liao)在除氖(nai)設備(bei)上安全穩定(ding)運行，明確學術論文、發(fa)明專利、標準或軟件著作權(quan)等知(zhi)識產(chan)權(quan)數量。
開展液(ye)(ye)氫(qing)(qing)溫區大冷(leng)(leng)量(liang)(liang)高(gao)效GM制(zhi)冷(leng)(leng)機(ji)仿真與設計(ji)，突(tu)破新型高(gao)效低溫蓄冷(leng)(leng)材料選(xuan)型、膨脹機(ji)及(ji)壓縮機(ji)防爆型設計(ji)、氫(qing)(qing)液(ye)(ye)化(hua)氣缸及(ji)冷(leng)(leng)頭(tou)換(huan)熱器設計(ji)等(deng)，配合(he)開展制(zhi)冷(leng)(leng)機(ji)工程化(hua)樣機(ji)開發，形成具(ju)有自主知識產權(quan)、質量(liang)(liang)穩定可靠的部件(jian)產品，實現在氫(qing)(qing)液(ye)(ye)化(hua)、氫(qing)(qing)精餾等(deng)裝置中的應用。申報單(dan)位須為(wei)具(ju)有相關部件(jian)仿真與設計(ji)能力的機(ji)構。
技(ji)術指標：設(she)計(ji)指標最(zui)低溫度低于14K，制(zhi)冷量大于40W@20K，降溫至(zhi)20K時間(jian)(jian)小于60分(fen)鐘(zhong)；壓縮(suo)機(ji)功耗(hao)≤8kW。平均故障(zhang)間(jian)(jian)隔時間(jian)(jian)≥3000小時可靠性分(fen)析，至(zhi)少應用于1類(lei)設(she)備上驗證。明確發明專利(li)、標準和軟件著作權(quan)等知識(shi)(shi)產權(quan)數量，具有(you)自(zi)主知識(shi)(shi)產權(quan)。
高精度(du)(du)快響應(ying)深低(di)(di)溫(wen)溫(wen)度(du)(du)傳感器(qi)(qi)(qi)作為(wei)核心基礎測控單元器(qi)(qi)(qi)件，在氣體(ti)分離與(yu)純化、氫能、航天、軍工、低(di)(di)溫(wen)超導、量(liang)子(zi)通訊(xun)等高新(xin)技(ji)術領域具有重(zhong)要的應(ying)用(yong)。國內(nei)基于(yu)類半導體(ti)材質的深低(di)(di)溫(wen)溫(wen)度(du)(du)傳感器(qi)(qi)(qi)關鍵技(ji)術指標(biao)（分辨率、靈敏度(du)(du)、穩定性、復(fu)現(xian)性等）與(yu)進口器(qi)(qi)(qi)件水平相(xiang)當，但器(qi)(qi)(qi)件封(feng)裝和(he)工藝技(ji)術不足，導致(zhi)產(chan)品(pin)器(qi)(qi)(qi)件的篩選良品(pin)率低(di)(di)、成本高，給(gei)量(liang)產(chan)和(he)應(ying)用(yong)推廣造成困難(nan)。
技術(shu)指標：器(qi)(qi)件(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)優(you)(you)于±1mK@18K，溫(wen)循復(fu)現性(xing)(xing)優(you)(you)于±3mK@18K。測(ce)(ce)(ce)溫(wen)范圍：4.2K-325K。可(ke)采(cai)用器(qi)(qi)件(jian)(jian)裸片(pian)制(zhi)備技術(shu)、金屬陶瓷(ci)復(fu)合封裝技術(shu)、高低溫(wen)反復(fu)溫(wen)循沖擊測(ce)(ce)(ce)試技術(shu)，解決深低溫(wen)測(ce)(ce)(ce)試中對傳感器(qi)(qi)器(qi)(qi)件(jian)(jian)熱(re)導率、熱(re)膨脹系數相互匹配的要求，使器(qi)(qi)件(jian)(jian)達(da)到機(ji)械強(qiang)度(du)高、熱(re)導性(xing)(xing)能穩定(ding)(ding)、器(qi)(qi)件(jian)(jian)可(ke)靠性(xing)(xing)高的優(you)(you)異性(xing)(xing)能，驗(yan)證深低溫(wen)溫(wen)度(du)傳感器(qi)(qi)的穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)、一致性(xing)(xing)、復(fu)現性(xing)(xing)、可(ke)靠性(xing)(xing)。
針對天然氣(qi)提(ti)氦(hai)(hai)裝置后端氦(hai)(hai)氣(qi)中(zhong)氖含量較(jiao)高，純度無法達到GB/T4844-2011高純氦(hai)(hai)指標(biao)要求，故(gu)研(yan)發設計(ji)深冷脫氖裝置，采用30K超(chao)低溫吸附設計(ji)，能(neng)有效脫出氦(hai)(hai)氣(qi)中(zhong)的氖氣(qi)，采用雙塔結(jie)構設計(ji)，可(ke)在天然氣(qi)提(ti)氦(hai)(hai)工藝流程中(zhong)實現連續運行。
技術指(zhi)標：設(she)計(ji)壓(ya)力3MPa，系(xi)統壓(ya)降小于500kPa；工(gong)作溫度(du)＜35K；氖(nai)含量從1100ppm脫(tuo)除(chu)到(dao)4ppm以(yi)下；產品(pin)氦(hai)氣純度(du)達到(dao)99.999%，整套系(xi)統氦(hai)氣回收率需要達到(dao)98%以(yi)上；雙(shuang)塔結構，年(nian)設(she)計(ji)不間(jian)斷工(gong)作時間(jian)＞8000小時。
針(zhen)對大數據(ju)機房、鋰電池(chi)儲能、航空部(bu)件試驗、重(zhong)點文物等(deng)高端場(chang)景(jing)的(de)防滅(mie)(mie)火需求，開展液(ye)氮(dan)防滅(mie)(mie)火平(ping)臺(tai)建(jian)設(she)和(he)實驗特(te)性(xing)分(fen)析研(yan)究(jiu)。研(yan)究(jiu)液(ye)氮(dan)在(zai)特(te)種防滅(mie)(mie)火時的(de)惰(duo)化(hua)(hua)、降溫特(te)性(xing)，對液(ye)氮(dan)惰(duo)化(hua)(hua)處理(li)前后的(de)場(chang)景(jing)試樣進行了相關實驗分(fen)析研(yan)究(jiu)。通過構建(jian)封閉空間內(nei)液(ye)氮(dan)防滅(mie)(mie)火模擬場(chang)景(jing)與實驗，研(yan)究(jiu)液(ye)氮(dan)噴(pen)灑在(zai)試驗樣件內(nei)釋(shi)放后濃度場(chang)和(he)溫度場(chang)的(de)分(fen)布及其降溫惰(duo)化(hua)(hua)的(de)防滅(mie)(mie)火效(xiao)果進行研(yan)究(jiu)。
技術(shu)指標：平臺(tai)建(jian)設的(de)液(ye)氮(dan)杜(du)(du)瓦(wa)容積(ji)100升；進行(xing)自產液(ye)氮(dan)和杜(du)(du)瓦(wa)容器(qi)的(de)液(ye)氮(dan)零蒸發實驗研究；建(jian)立液(ye)氮(dan)防滅(mie)火(huo)實驗分析平臺(tai)；開展一定(ding)容積(ji)的(de)密閉空間的(de)液(ye)氮(dan)防滅(mie)火(huo)的(de)實驗研究，明確液(ye)氮(dan)噴灑壓力(li)、流(liu)星、防滅(mie)火(huo)時間小于15秒等(deng)特性研究；形成研究報告1份。
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