近日,由世紀(jì)新能源網(wǎng)、氫能百人會主辦,氫能觀察承辦的第二屆世紀(jì)氫能大會于北京順利召開。堀場(中國)貿(mào)易有限公司過程與事業(yè)部部門經(jīng)理呂巖發(fā)表《工業(yè)化制氫檢測技術(shù)》演講。
呂巖指出,工業(yè)過程控制的特點包括快速響應(yīng)、穩(wěn)定性好、可適應(yīng)工業(yè)環(huán)境、低運營費用。基于此特點,工業(yè)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(jù)物質(zhì)的光譜特性來鑒別物質(zhì)及確定它的化學(xué)組成和相對含量的方法,其優(yōu)點是靈敏,迅速。根據(jù)分析原理光譜分析可分為發(fā)射光譜分析與吸收光譜分析;根據(jù)被測成分的形態(tài)可分為原子光譜分析與分子光譜分析。光譜和色譜各自優(yōu)點突出,光譜系統(tǒng)簡單,體積小,反應(yīng)迅速、可在線測量,穩(wěn)定性好、免維護;色譜可同時測試多種氣體組分,選擇性強、應(yīng)用廣泛,也可進行定性、定量分析。根據(jù)質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣標(biāo)準(zhǔn)可以發(fā)現(xiàn),如果在制氫過程之中綜合考慮所有的雜質(zhì)濃度上限,需要耗費巨大的人力成本。在工業(yè)化生產(chǎn)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(zhì)能都達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)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(jì)的歐洲常被用于煤礦中一氧化碳的探測,對礦區(qū)危險氣體的檢測管理法由此得名?!敖鸾z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(chǎn)品中的不純物,并且僅對一種不純物進行連續(xù)檢測。既能節(jié)省其他不純物監(jiān)測的費用,又能滿足連續(xù)的品質(zhì)控制要求。工業(yè)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(chǎn)出高純氫氣。在吸收提純工藝中,吸收劑會隨著使用發(fā)生劣化,當(dāng)吸收劑中的吸收質(zhì)(不純物)濃度達(dá)到飽和時,不純物將進入產(chǎn)品氫氣中,由此發(fā)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(jīng)過吸附穿透試驗,確定金絲雀不純物。常規(guī)條件下,穿透時間最短的為CO,多種雜質(zhì)的穿透順序為CO > CH4 > CO2 > C2H6 > NH3 >> H2O。嚴(yán)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(jīng)ENEOS公司的經(jīng)驗,利用金絲雀不純物管理法則,對CO進行連續(xù)在線監(jiān)測,可節(jié)省88%的質(zhì)量控制成本。根據(jù)試驗情況,堀場生產(chǎn)出用于工業(yè)制氫過程中的“痕量氣體分析儀”,用以監(jiān)測生產(chǎn)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(yōu)勢。該分析儀目前已應(yīng)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(shù)儀器的生產(chǎn)和研發(fā),同時結(jié)合自身優(yōu)勢,提供咨詢、分析、測試和評估等全方位需求。呂巖強調(diào),在氫氣工業(yè)領(lǐng)域,堀場從制氫到氫氣儲運到最終氫的應(yīng)用,各環(huán)節(jié)均有完備整全的方案。堀場主要從四個領(lǐng)域助力氫能:氫氣材料端的分析和開發(fā)、工業(yè)制氫過程中的氣體監(jiān)測、電解槽及燃料電池的測試和評估、氫氣的投資。