安徽省稀有氣體分離技(ji)術重點實驗室開(kai)放課題(ti)
探(tan)究(jiu)液氮溫區(qu)77K條件下，新型吸附(fu)材料(liao)(liao)對(dui)氖氣(qi)的吸附(fu)/解吸行為；探(tan)究(jiu)吸附(fu)材料(liao)(liao)對(dui)氦氣(qi)/氖氣(qi)的選擇性分離效果，剖析其吸附(fu)分離過程機理及構效關系。申報單(dan)位須為具(ju)有吸附(fu)劑(ji)機理分析研究(jiu)能力的機構。
技術指(zhi)標：研究一種高效氖(nai)(nai)(nai)氣吸(xi)附(fu)(fu)材(cai)料的吸(xi)附(fu)(fu)分(fen)離(li)機理，經過(guo)變溫吸(xi)附(fu)(fu)實現(xian)氦氖(nai)(nai)(nai)原料氣中(zhong)的氖(nai)(nai)(nai)氣的分(fen)離(li)。項目完(wan)成(cheng)時，吸(xi)附(fu)(fu)材(cai)料具備較好的氦氣/氖(nai)(nai)(nai)氣選擇性分(fen)離(li)效果，吸(xi)附(fu)(fu)材(cai)料在除氖(nai)(nai)(nai)設備上安全穩定(ding)運行，明確學術論(lun)文、發明專利、標準或軟(ruan)件著作(zuo)權(quan)(quan)等知識產權(quan)(quan)數量。
開(kai)展液(ye)氫(qing)(qing)(qing)溫區大冷(leng)量(liang)高(gao)效(xiao)GM制(zhi)冷(leng)機仿(fang)真與設計，突破新型(xing)高(gao)效(xiao)低溫蓄(xu)冷(leng)材料選(xuan)型(xing)、膨脹機及壓縮機防(fang)爆型(xing)設計、氫(qing)(qing)(qing)液(ye)化氣缸及冷(leng)頭換熱器設計等，配合開(kai)展制(zhi)冷(leng)機工(gong)程化樣機開(kai)發，形成具(ju)有(you)自主知識產權(quan)、質(zhi)量(liang)穩定可靠的(de)部(bu)件(jian)產品，實(shi)現在氫(qing)(qing)(qing)液(ye)化、氫(qing)(qing)(qing)精餾等裝置(zhi)中的(de)應用。申報單位須為(wei)具(ju)有(you)相關部(bu)件(jian)仿(fang)真與設計能力的(de)機構(gou)。
技術(shu)指標：設計指標最低溫度低于(yu)14K，制冷量(liang)大于(yu)40W@20K，降溫至20K時(shi)間小于(yu)60分鐘；壓縮機功耗≤8kW。平均(jun)故障間隔時(shi)間≥3000小時(shi)可靠性分析，至少應(ying)用于(yu)1類(lei)設備上驗證(zheng)。明(ming)確(que)發明(ming)專(zhuan)利、標準和軟件著(zhu)作權等知識產權數量(liang)，具有(you)自主知識產權。
高(gao)(gao)精(jing)度(du)(du)快(kuai)響應深(shen)低溫(wen)溫(wen)度(du)(du)傳感器(qi)作為核心基(ji)礎測控單(dan)元器(qi)件(jian)，在氣(qi)體(ti)分離與純化、氫能、航天、軍工、低溫(wen)超導、量(liang)子(zi)通(tong)訊等高(gao)(gao)新技術領域具有重要的應用。國(guo)內(nei)基(ji)于類半導體(ti)材質的深(shen)低溫(wen)溫(wen)度(du)(du)傳感器(qi)關鍵(jian)技術指標（分辨率、靈敏度(du)(du)、穩定性、復現性等）與進口器(qi)件(jian)水平(ping)相當，但器(qi)件(jian)封裝和工藝(yi)技術不足(zu)，導致(zhi)產品(pin)器(qi)件(jian)的篩選(xuan)良(liang)品(pin)率低、成(cheng)本(ben)高(gao)(gao)，給量(liang)產和應用推(tui)廣造成(cheng)困難。
技(ji)術指標：器(qi)件測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)優(you)于(yu)±1mK@18K，溫(wen)(wen)(wen)循(xun)復(fu)現性(xing)優(you)于(yu)±3mK@18K。測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)范圍：4.2K-325K。可(ke)采用器(qi)件裸片制備技(ji)術、金屬陶(tao)瓷(ci)復(fu)合封裝(zhuang)技(ji)術、高低溫(wen)(wen)(wen)反復(fu)溫(wen)(wen)(wen)循(xun)沖擊測(ce)(ce)試技(ji)術，解決深低溫(wen)(wen)(wen)測(ce)(ce)試中對傳感器(qi)器(qi)件熱(re)導率、熱(re)膨(peng)脹系數相互匹配(pei)的要求，使器(qi)件達(da)到機械強度(du)高、熱(re)導性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)、器(qi)件可(ke)靠性(xing)高的優(you)異性(xing)能(neng)，驗證(zheng)深低溫(wen)(wen)(wen)溫(wen)(wen)(wen)度(du)傳感器(qi)的穩(wen)定(ding)性(xing)、一致性(xing)、復(fu)現性(xing)、可(ke)靠性(xing)。
針對天(tian)然(ran)氣(qi)提(ti)(ti)氦裝置后端氦氣(qi)中(zhong)氖含量(liang)較高，純度無法(fa)達(da)到(dao)GB/T4844-2011高純氦指標(biao)要(yao)求，故(gu)研發設計深冷脫氖裝置，采用30K超低溫吸附設計，能有效(xiao)脫出氦氣(qi)中(zhong)的氖氣(qi)，采用雙塔結構設計，可在(zai)天(tian)然(ran)氣(qi)提(ti)(ti)氦工藝流程中(zhong)實現連續運行(xing)。
技(ji)術指(zhi)標：設(she)計壓(ya)力(li)3MPa，系統壓(ya)降小于500kPa；工作溫度＜35K；氖含量從1100ppm脫除(chu)到4ppm以(yi)(yi)下；產品氦氣(qi)純度達(da)到99.999%，整套系統氦氣(qi)回收(shou)率需(xu)要達(da)到98%以(yi)(yi)上；雙塔(ta)結構，年設(she)計不間斷工作時(shi)間＞8000小時(shi)。
針(zhen)對大數據機房、鋰(li)電(dian)池(chi)儲能、航(hang)空部件(jian)試驗(yan)、重點(dian)文物等高端(duan)場(chang)景(jing)的(de)防(fang)滅火(huo)(huo)(huo)需求，開展液(ye)氮(dan)(dan)防(fang)滅火(huo)(huo)(huo)平(ping)臺建設和(he)實驗(yan)特(te)性分析研(yan)(yan)究(jiu)。研(yan)(yan)究(jiu)液(ye)氮(dan)(dan)在特(te)種防(fang)滅火(huo)(huo)(huo)時(shi)的(de)惰(duo)化、降(jiang)(jiang)溫(wen)特(te)性，對液(ye)氮(dan)(dan)惰(duo)化處理前后的(de)場(chang)景(jing)試樣進(jin)(jin)行(xing)了相(xiang)關(guan)實驗(yan)分析研(yan)(yan)究(jiu)。通(tong)過(guo)構建封閉空間(jian)內液(ye)氮(dan)(dan)防(fang)滅火(huo)(huo)(huo)模(mo)擬場(chang)景(jing)與實驗(yan)，研(yan)(yan)究(jiu)液(ye)氮(dan)(dan)噴灑在試驗(yan)樣件(jian)內釋放后濃度場(chang)和(he)溫(wen)度場(chang)的(de)分布及其(qi)降(jiang)(jiang)溫(wen)惰(duo)化的(de)防(fang)滅火(huo)(huo)(huo)效果(guo)進(jin)(jin)行(xing)研(yan)(yan)究(jiu)。
技術(shu)指標：平臺建設(she)的(de)液(ye)(ye)(ye)氮(dan)杜瓦容(rong)積100升；進行自產液(ye)(ye)(ye)氮(dan)和(he)杜瓦容(rong)器的(de)液(ye)(ye)(ye)氮(dan)零蒸發實(shi)驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)；建立液(ye)(ye)(ye)氮(dan)防滅火實(shi)驗(yan)分析平臺；開展一定容(rong)積的(de)密(mi)閉空(kong)間(jian)的(de)液(ye)(ye)(ye)氮(dan)防滅火的(de)實(shi)驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)，明確液(ye)(ye)(ye)氮(dan)噴灑壓(ya)力、流星、防滅火時(shi)間(jian)小(xiao)于15秒等特性研(yan)(yan)究(jiu)；形成研(yan)(yan)究(jiu)報告1份。
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