近日，由世紀新能源網、氫能百人會主辦，氫能觀察承辦的第二屆世紀氫能大會于北京順利召開。堀場（中國）貿易有限公司過程與事業部部門經理呂巖發表《工業化制氫檢測技術》演講。
呂巖指出，工業過程控制的特點包括快速響應、穩定性好、可適應工業環境、低運營費用。基于此特點，工業氣體檢測方法分為色譜和光譜兩大部分。色譜是利用氣體作流動相的色層分離分析方法。汽化的試樣被載氣（流動相）帶入色譜柱中，柱中的固定相與試樣中各組份分子作用力不同，各組份從色譜柱中流出時間不同，組份彼此分離，再由分析單元進行檢測。光譜是根據物質的光譜特性來鑒別物質及確定它的化學組成和相對含量的方法，其優點是靈敏，迅速。根據分析原理光譜分析可分為發射光譜分析與吸收光譜分析；根據被測成分的形態可分為原子光譜分析與分子光譜分析。光譜和色譜各自優點突出，光譜系統簡單，體積小，反應迅速、可在線測量，穩定性好、免維護；色譜可同時測試多種氣體組分，選擇性強、應用廣泛，也可進行定性、定量分析。根據質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣標準可以發現，如果在制氫過程之中綜合考慮所有的雜質濃度上限，需要耗費巨大的人力成本。在工業化生產氫氣的時候，如何能夠通過一些簡化的控制的方式，低成本的運行，保證氫氣的品質能都達到國家標準的要求？呂巖向在場嘉賓介紹金絲雀不純物管理法：金絲雀由于其對一氧化碳的毒性作用比人類敏感，在20世紀的歐洲常被用于煤礦中一氧化碳的探測，對礦區危險氣體的檢測管理法由此得名。“金絲雀不純物”是針對在氫氣提純過程中最難去除且最易殘留在產品中的不純物，并且僅對一種不純物進行連續檢測。既能節省其他不純物監測的費用，又能滿足連續的品質控制要求。工業化石燃料制氫過程中，需要多重純化吸附工序，最終才能生產出高純氫氣。在吸收提純工藝中，吸收劑會隨著使用發生劣化，當吸收劑中的吸收質（不純物）濃度達到飽和時，不純物將進入產品氫氣中，由此發生“穿透”。穿透受吸附強度、吸附容量以及擴散模式等因素的影響。經過吸附穿透試驗，確定金絲雀不純物。常規條件下，穿透時間最短的為CO，多種雜質的穿透順序為CO > CH4 > CO2 > C2H6 > NH3 >> H2O。嚴苛條件下，穿透時間最短仍為CO。因此可將其作為“金絲雀不純物”用于對氫氣提純工藝的管理。經ENEOS公司的經驗，利用金絲雀不純物管理法則，對CO進行連續在線監測，可節省88%的質量控制成本。根據試驗情況，堀場生產出用于工業制氫過程中的“痕量氣體分析儀”，用以監測生產過程中的不純物。呂巖介紹，該分析儀利用“雙向交替流動”，具有最低檢出限低、測量漂移低以及靈敏度高等優勢。該分析儀目前已應用于佛山佛燃制氫加氫一體站和日本撬裝制氫加氫一體站。堀場不僅提供技術儀器的生產和研發，同時結合自身優勢，提供咨詢、分析、測試和評估等全方位需求。呂巖強調，在氫氣工業領域，堀場從制氫到氫氣儲運到最終氫的應用，各環節均有完備整全的方案。堀場主要從四個領域助力氫能：氫氣材料端的分析和開發、工業制氫過程中的氣體監測、電解槽及燃料電池的測試和評估、氫氣的投資。
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2022-09-26
氫能觀察張贏447440
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