1
УДК 621.51
Вакуумная установка для исследования
процессов физической сорбции
© С.Н. Прудников
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
В данной статье приведено описание экспериментальной установки. Установка
позволяет проводить исследования процессов адсорбции в широком диапазоне
температур и давлений. Температуры могут изменяться от криогенного уровня
до 500 K. Установка является универсальной и позволяет проводить исследования
на различных адсорбентах по различным газам с использованием как стационар-
ных, так и динамических методов.
Ключевые слова:
установка, адсорбент, уравнение адсорбции, поток газа, термопа-
ра, тепловой регулятор расхода газа, коэффициент регенерации, степень заполнения.
Установка предназначена для изучения характеристик адсорбен-
тов, работающих в условиях вакуума. Существующие установки для
исследования адсорбентов [5], созданные применительно к задачам
очистки газов, разделения на фракции и т.п., не позволяют проводить
исследования в условиях, близких к работе вакуумных криоадсорб-
ционных насосов, которые функционируют в диапазоне температур
от 63 до 473K и давлений от 100 000 до 0,0001 Па. С помощью пред-
лагаемой установки можно решить эту задачу.
На рис. 1 представлена схема вакуумной установки для исследо-
вания физической сорбции. Она состоит из адсорбционного блока
1
,
спроектированного на базе адсорбционного насоса НКС-100 [8].
В состав установки, кроме адсорбционного блока, входит масляный
механический пластинчато-роторный насос 2НВР-5ДМ
13
, имеющий
следующие откачные характеристики:
• быстрота действия в диапазоне давлений 100 000…133 Па —
5,06 л/с;
• остаточное давление — 2 · 10
−2
Па;
• число ступеней — 2.
На входном патрубке адсорбционного насоса установлен измери-
тельный колпак
4
с регулятором расхода газа типа РРГ-9
5
и датчика-
ми давления. Давление измеряется образцовым вакуумметром стре-
лочного типа
9
, тепловым вакуумметром
8
и ионизационным вакуум-
метром
7
. Температура измеряется термопарой хромель-копель, кото-
рая располагается во внутреннем сосуде. Показания термопары
