近日，由世纪新能源网、氢能百人会主办，氢能观察承办的第二届世纪氢能大会于北京顺利召开。堀场（中国）贸易有限公司过程与事业部部门经理吕岩发表《工业化制氢检测技术》演讲。
吕岩指出，工业过程控制的特点包括快速响应、稳定性好、可适应工业环境、低运营费用。基于此特点，工业气体检测方法分为色谱和光谱两大部分。色谱是利用气体作流动相的色层分离分析方法。汽化的试样被载气（流动相）带入色谱柱中，柱中的固定相与试样中各组份分子作用力不同，各组份从色谱柱中流出时间不同，组份彼此分离，再由分析单元进行检测。光谱是根据物质的光谱特性来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法，其优点是灵敏，迅速。根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析；根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。光谱和色谱各自优点突出，光谱系统简单，体积小，反应迅速、可在线测量，稳定性好、免维护；色谱可同时测试多种气体组分，选择性强、应用广泛，也可进行定性、定量分析。根据质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气标准可以发现，如果在制氢过程之中综合考虑所有的杂质浓度上限，需要耗费巨大的人力成本。在工业化生产氢气的时候，如何能够通过一些简化的控制的方式，低成本的运行，保证氢气的品质能都达到国家标准的要求？吕岩向在场嘉宾介绍金丝雀不纯物管理法：金丝雀由于其对一氧化碳的毒性作用比人类敏感，在20世纪的欧洲常被用于煤矿中一氧化碳的探测，对矿区危险气体的检测管理法由此得名。“金丝雀不纯物”是针对在氢气提纯过程中最难去除且最易残留在产品中的不纯物，并且仅对一种不纯物进行连续检测。既能节省其他不纯物监测的费用，又能满足连续的品质控制要求。工业化石燃料制氢过程中，需要多重纯化吸附工序，最终才能生产出高纯氢气。在吸收提纯工艺中，吸收剂会随着使用发生劣化，当吸收剂中的吸收质（不纯物）浓度达到饱和时，不纯物将进入产品氢气中，由此发生“穿透”。穿透受吸附强度、吸附容量以及扩散模式等因素的影响。经过吸附穿透试验，确定金丝雀不纯物。常规条件下，穿透时间最短的为CO，多种杂质的穿透顺序为CO > CH4 > CO2 > C2H6 > NH3 >> H2O。严苛条件下，穿透时间最短仍为CO。因此可将其作为“金丝雀不纯物”用于对氢气提纯工艺的管理。经ENEOS公司的经验，利用金丝雀不纯物管理法则，对CO进行连续在线监测，可节省88%的质量控制成本。根据试验情况，堀场生产出用于工业制氢过程中的“痕量气体分析仪”，用以监测生产过程中的不纯物。吕岩介绍，该分析仪利用“双向交替流动”，具有最低检出限低、测量漂移低以及灵敏度高等优势。该分析仪目前已应用于佛山佛燃制氢加氢一体站和日本撬装制氢加氢一体站。堀场不仅提供技术仪器的生产和研发，同时结合自身优势，提供咨询、分析、测试和评估等全方位需求。吕岩强调，在氢气工业领域，堀场从制氢到氢气储运到最终氢的应用，各环节均有完备整全的方案。堀场主要从四个领域助力氢能：氢气材料端的分析和开发、工业制氢过程中的气体监测、电解槽及燃料电池的测试和评估、氢气的投资。
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2022-09-26
氢能观察张赢447530
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