氢能具有良好的应用前景。作为二次能源,氢能需要一次能源来生产,核能制氢是以水为原料,利用核能实现氢的大规模生产,在能源多样化的未来,核电氢能互补将会成为新能源发展的方向之一。氢能的广泛应用需要解决制取、储运、利用等问题,而液态储氢具有储氢密度高的优势,是氢气储运的主流方式之一。在氢气液化过程中,为了减少液化后的正氢向仲氢自发转化产生转化热导致液氢蒸发耗散,必须进行正仲氢催化转化,以获得稳定储存液氢。本课题为了实现正仲氢催化转化性能分析,基于液氢生产流程,设计宽温区多模式的正仲氢催化转化性能测试平台。通过液氮预冷和GM制冷机（吉福特-麦克马洪制冷机）实现正仲氢转化反应温度（77 K-20 K）可控,通过设置正仲氢预反应实现入口原料仲氢组分可控,并采用更换可拆卸转化器和热沉,实现包括绝热转化模式、等温转化模式和连续转化模式多种模式的正仲氢催化转化。本课题完成的正仲氢催化转化性能测试平台,能够为正仲氢催化转化的催化剂性能测试和正仲氢转化器的设计提供实验数据。具体开展如下研究:1)正仲氢催化转化性能测试平台整体分析:调研正仲氢转化测试平台设计和实验,结合氢液化流程和实验条件,设定本平台运行工况;创新正仲氢催化转化测试流程,提出反应温度、反应模式的控制方法;选择基于声速差异的正仲氢组分测量方法,并分析所需正仲氢物性,确定物性选择方法。2)正仲氢催化转化性能测试平台主要部件设计:基于探究催化转化器空速对反应后仲氢组分影响,计算催化转化器催化剂用量,设计转化器外形尺寸;建立仲氢生成反应器中流动模型,通过FLUENT进行流动仿真计算,分析氢气流经转化器后压力损失;完成换热器热力计算,设计三种换热器尺寸规格,在完成内部部件尺寸设计后,完成液氮槽和真空杜瓦的设计,尽量做到安装紧凑、功能齐备。3)正仲氢催化转化性能测试平台安全性设计:考虑到实验时可能存在的窒息、燃爆等隐患,分析研究中所用液氮、氢气和安全性相关物性;为保障实验安全、平台功能可靠,分析平台各系统功能及运行特点,提出保障安全的实验场所设计方案,根据氢能设备相关国家标准,提出平台在安装集成时的注意事项。本文完成宽温区多模式的正仲氢催化转化性能测试平台设计和分析,给出测试平台工艺流程以及测试功能实现方式;基于正仲氢物性差异分析完成测试平台主要部件设计;完成测试平台的安全性设计,以确保平台运行安全可靠。