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确保生产中氢气质量的佳分析技术是什么

更新时间:2025-08-11   点击次数:97次
我们常常被问到哪种分析技术适合保证生产中氢气的纯度。本文简要介绍了测量氢气纯度和检测氢气中微量杂质的可用技术和分析仪类型。

氢气中典型的杂质

由于大多数氢气是通过甲烷水蒸气重整生成的,所以水分是主要污染物也就不足为奇了。

蒸汽重整将甲烷分解成氢气和二氧化碳的混合物。变压吸附法用于去除大部分CO2,但这不是一个很好的过程,残留的潜在杂质包括微量甲烷、二氧化碳和其他碳氢化合物。

通过电解水产生的氢,尽管清洁剂仍然不纯净。除了水分的存在外,典型的污染物还包括微量气体,如氧气、氮气和氩气。

想了解这些过程的更多详情?请阅读LDetek的完整应用说明 的完整应用说明燃料电池用高纯氢气中微量杂质的测量。

蒸汽甲烷重整过程中杂质分析仪及测量点的推荐

该简化的过程图显示了蒸汽甲烷重整过程中的关键测量点。

Diagram shows the process of steam methane reforming, with key measurement point for trace impurities and hydrogen purity
蒸汽甲烷重整过程

合成气体测量点

这个过程的步是将天然气转化为合成气(氢气和二氧化碳的混合物)。由于天然气成分不同,个测量点是使用气相色谱仪分析合成气成分,气相色谱仪配置为选择性测量氢气、二氧化碳和一氧化碳背景气体混合物中的低ppm/ppb硫化氢和羰基硫。

硫是粘性的,因此所用的色谱柱必须涂上硫钝化涂层-这使得能够测量低ppm/ppb水平的微量硫。

我们推荐使用 PlasmaDetek2检测仪的LDetek MultiDetek2气相色谱仪。使用 MultiDetek2 EX 型号可以直接将仪器安装在危险区域。这是经过防爆认证的。

变压吸附测量点“氢纯度"

变压吸附后,将热导分析仪设置为90-100%范围,测量氢气纯度。

对于纯度高达99.9%的氢气,我们建议使用 Michel XTC601。经认证的防爆性直接用于危险区域,占地面积小,安装方便。

对于纯度99.99%及以上的高纯氢气,我们建议 LDetek MultiDetek2 与设置为99至100% 氧的热导检测仪(TCD)一起使用。

纯氢测量点—微量杂质检测

后一个测量点确认所产生氢气的质量,以确定单个微量杂质的含量,包括水分。

我们推荐LDetek HyDetek系统。这是专门为制氢开发的一体化解决方案。它结合了等离子体发射检测仪、热导率和石英晶体微平衡传感器,监测氢气中所有潜在的污染物。

包括:氮、氩、氦、氧、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、非甲烷总烃、硫、甲醛、氨、卤化甲酸和水。

通过电解水制氢应用中分析仪和测量点的推荐

这张简图显示了电解水时杂质和氢纯度的关键测量点。

A simplified diagram showing the electrolysis process and key measurement points for hydrogen purity
天然气的成分

纯氢测量点

对于一体化解决方案,我们建议使用 LDetek HyDetek 系统。使用TCD检测仪测量纯氢,配置为99-100%范围。

微量杂质,如亚ppb水平的氩,氧和氮的测量使用PED。微水测量是用石英晶体微平衡湿度传感器。

或者,对于非高纯制氢,可使用 Michell XTC601 二元气体分析仪和 Easidew PRO I.S 露点变送器的组合分别测量氢气纯度和微量水分。这是一个有效的组合,其中99.9%的纯度是可以接受的,并且需要一个更具成本效益的解决方案。