1 应用背景
空气中的VOCs、SO2、NO、NO2、NH3等多组分污染物的去除研究中，或者天然气分离提纯CH4、CO2、N2等烯烃混合体系的分离研究中，物理吸附法由于具有高效、低耗、适用浓度低且不产生二次污染等优势，所以具有广泛的应用前景和研究价值。而穿透曲线分析方法，由于切近实际应用工况，是该领域研究的经典方法。通过该研究方法，可以对如吸附剂用量、吸附容量、吸附速率、净化效果、活化条件、滤芯寿命等给出准确的信息。
针对不同领域的应用吸附剂种类不同，例如活性炭对VOCs气体具有较强的吸附作用，可用于有机蒸汽的回收和空气净化；分子筛、MOF等带材料对特定气体具有显著选择性吸附，可用于空分、提纯等混合气体分离领域。
固定床反应器被普遍应用于工业催化、高纯气体制备、尾气处理等领域。发生在固定床上的物理吸附是吸附剂将多组份吸附质气体全部或有选择性地吸收从而实现了其在工业上的应用。完整的理解发生在固定床上的吸附、脱附过程是混合气体吸附分离、工业催化等工业应用的关键所在，测定分离工艺合理比例的缩小的固定床反应器的穿透曲线是固定床吸附过程设计和操作的基础。
2 测试原理
穿透柱内装有颗粒状吸附剂，堆积成具有一定高度的床层，床层静止不动，混合气体经吸附器入口流入，经吸附剂吸附，再由出口流出，通过测定出口气体各组分浓度随时间的变化即穿透曲线，来测定除载气之外的组分的穿透时间、吸附剂对混合气体各组分的选择性吸附量等。
3 主要功能
3.1 利用吸附穿透曲线分析仪自带热导检测器测定以下不同实验条件的双组份的吸附穿透曲线：不同吸附剂，不同温度，不同压力，不同床层厚度，不同气体浓度，不同穿透流量等；
3.2 连接色谱或质谱—完成三组分及三组分以上的多组分竞争性吸附、选择性吸附以及置换吸附等测试。
3.3 实现吸附剂对ppm级别浓度的TVOC、SO2及NH3等污染气体的吸附测试，尤其适用于吸附剂对室内、车内等环境中微量污染气体吸附性能的评价及吸附相关参数的测定。
4 应用领域
气体分离研究：
4.1 分离工艺合理比例的缩小；
4.2 为吸附塔设计及应用提供技术支持；
4.3 选择性吸附的研究（应用于吸附分离技术）；
多组分竞争性吸附研究：
4.4 吸附剂吸附动力学性能的研究；
4.5 共吸附和置换吸附的研究；
4.6 动态多组分吸附及解析实验（探究吸附剂再生能力）；
4.7 不同吸附质与吸附剂吸附键能强弱的比较（TPD）；
4.8 竞争性吸附的研究；
4.9 吸附剂活化温度的探究（TPD）；
4.10 吸附剂对混合气体的吸附速率及吸附量的测定。
变压变温吸附研究：
4.11 变压吸附（PSA）和变温吸附（TSA）的研究；
空气污染物净化研究：
4.12 测试空气净化器中滤芯上的吸附剂的处理目标浓度的TVOC、SO2及NH3等污染气体的极限体积，进而得到滤芯的吸附效率和更换频率；
4.13 测试尾气处理装置中吸附剂的净化能力及净化效率；
5 系统构成及参数指标
系统配置项目 | 标配指标 | 选配指标 |
吸附穿透柱 | 不锈钢吸附穿透柱2个；（5mL，25ml，100ml任选二） | 石英管吸附穿透柱转接口1个； 石英管吸附穿透柱10个；（容积1.7ml，适应少量样品或200℃以上活化和脱附） |
吸附剂吹扫活化系统 | 功能：原位活化； 活化完成后，直接进入穿透吸附分析，样品不会接触空气； |
标准活化炉 室温～200℃； （适用于不锈钢穿透柱，活化温度≤200℃）； | 程序升温高温炉 选配一：室温～400℃； 选配二：室温～600℃； 选配三：室温～800℃； （仅适用于石英管穿透柱） |
MFC质量流量控制器 | 2路； | MFC总数量最多可选配至8路； |
进口品牌，量程可选：10SCCM，20SCCM，50SCCM，100SCCM，200SCCM，500SCCM，1000SCCM，2000SCCM； 注：SCCM为标况下的毫升每分钟； |
气路系统适应的气体种类 | 非腐蚀性气体、水蒸汽； 对氟橡胶不腐蚀的有机蒸汽、TVOC等； 浓度100ppm以下的SO2，H2S，NO2，NO等强酸性气体； 浓度1000ppm以下的NH3； | 浓度100ppm以上的SO2，H2S，NO2，NO等强酸性气体； 浓度1000ppm以上的NH3； |
穿透柱吸附层的 阻力与压降测试 | 标配穿透柱入口压力传感器 | 选配穿透柱出口压力传感器； （该选配适用于吸附剂装填量大的穿透柱，或者带变压吸附选配功能的结构，可更准确的获得穿透柱的阻力和压降） |
读值精度0.1%；量程：0-1bar（表压），0-2bar（绝压），0-10bar（表压），0-10bar（绝压），0-40bar（表压）等可选； |
TCD浓度检测系统 | 穿透吸附仪标配TCD浓度检测器； |
穿透柱内置式 温度传感器 | 高精度铂电阻温度传感器置于不锈钢穿透柱内部，相比外置温度传感器，可更实时准确获取穿透柱内的温度。 |
热解吸功能 | 仪器自带热解吸功能，适用于低浓度的气体、蒸汽、VOCs等吸附质的吸附总量的分析；可显著提高信号峰高数倍，得到尖锐的脱附信号； |
整机空气浴恒温 | 恒温范围：室温～50℃，精度±0.1℃； 消除环境温度影响，提高测试精度； |
在线质谱（MS）接口 | 用户可接自己已有的在线质谱（采样压力需达到100KPa） 或可以选配贝士德在线质谱仪BSD-MASS |
有害尾气排放接口 | 具有，φ6快插接口； |
以下装置选配 |
气相色谱（GC）接口 | 可接GC的在线气体分析系统； 含有流量调节与流量指示，控制排空与分析流量的比例，方便控制进入GC的气体流量。 |
反吹活化系统 | 活化时，气路流向反向，吹扫气从穿透柱出口流入，从进口流出后，进入检测器，可提高活化效率； 适用于连续制气、连续净化的装置系统的研究； |
真空活化系统 | 真空活化可降低活化温度，提高活化效率；真空压力＜1Pa； |
蒸汽发生系统 | 适用于需要蒸汽穿透吸附的研究分析； P/P0控制范围：0.1%＜P/P0＜99.99%；控制精度误差＜±1%； 可支持多组分气体+多组分蒸汽吸附，如气体+水蒸气+有机蒸汽的竞争性吸附研究； 选配一：1套蒸汽发生系统； 选配二：2套独立蒸汽发生系统； 选配三：3套独立蒸汽发生系统； |
水浴恒温系统 | 恒温范围：-5℃～80℃；控温精度：±0.1℃； 用途：配合蒸汽发生系统，用于蒸汽饱和冷凝管的低温恒温； |
高压变压吸附 （标配为常压吸附） | 选配一：常压～1MPa； 选配二：常压～3MPa； 穿透柱内压力可调，可实现维持穿透柱内恒定高压的条件下进行动态穿透吸附分析，适用于变压吸附多组分气体分离的研究； |
吸附剂对低浓度（ppm级）污染气体吸附能力的评价 | 微型显色用恒温水浴槽1台； 分光光度仪1台； 检测相关化学试剂； | 可分析浓度低至ppm级别的污染气； TVOC检测限：5×10-12g/ml；（吸附富集热解吸色谱法） SO2检测限：14×10-12g/ml；（吸收液富集分光光度法） NH3检测限：16×10-12g/ml；（吸收液富集分光光度法） |
分光光度法 吸收气接口 | 气路支持SO2、NH3等低浓度PPM级腐蚀性污染气体分析； 穿透气体不经过TCD检测器，延长TCD检测器寿命； |
标准气/吸附气 | 钢瓶容积2L、4L、8L、10L、40L；标准气体浓度自定义； TVOC标准气体；SO2标准气体；NH3标准气体；99.999%的纯氮气； 其它多组分标准气； |
洁净空气发生器 | 适用于空气做载气的穿透吸附；免去钢瓶气，降低长期使用成本； 流量：0-3L/min，压力：0-0.3MPa； |
气相色谱与质谱（选配）
在线质谱（BSD-MASS） | 品牌：德国英福康（INFICON）在线质谱（MS）； 检测器：法拉第杯和电子倍增器（C-SEM）； 质量数：1-100amu； 采样压力：1E-4 torr至120kpa； 分辨率：＜1ppm（特定组分）； 扫描速度：可达1.8毫秒/amu； |
气相色谱（GC） | 品牌：日本岛津（SHIMADZU）； 检测器：标配TCD检测器，选配FID等检测器，可选配用于ppm级CO2分析的甲烷化石墨炉等； 进样系统：在线气体进样系统，气密针进样； |
