电解槽氧中氢分析仪及其预处理

电解槽氧中氢分析仪及其预处理

作为一种燃料，绿色氢气（H2）相对于化石燃料的氢气具有广阔的发展前景。绿色氢气将被视为天然气需求的替代品。几十年来，化石燃料中的氢在食品、金属、玻璃和化学工业等领域得到了广泛的应用。

氢气（H2）是一种爆炸性危险气体，人与环境都受到高度的安 全风险，氧中氢气（H2）测量方案适用于爆炸危险区域。 我们为电解水制取氢气的电解槽装置设计了一种氢气（H2）测量方法（也称为O2湿气体传感器中的H2），该方法允许测量分析氧气（O2）成分中的湿氢气（H2）。电解槽的输出气体为氢气（H2）和氧气（O2），但他们可能被水蒸气饱和。要获取湿气中的氢气（H2）样气并不容易，在可接受的价格范围内，用于此典型测量的大多数传感器大多不适用于湿气。根据我们的经验，我们设计了耐湿度的氢气传感器的解决方案，带有液体阻滞剂的膜过滤，并防止氢气（H2）传感器受到湿气的伤害，延长了分析仪使用寿命。

氧中氢分析仪采用可靠的、经过验证的热导原理传感器技术，热导率传感器分析技术是氢气和氦气等气体浓度测量分析的应用的经典技术之一。热导分析仪利用二元气体热导率差，准确测量单一背景气或固定比例平衡混合物中的目标气体。 氧中氢分析仪显示出令人鼓舞的测量稳定性和准确性，这在安 全应用中尤其重要，如氧气中的氢气和电解时氢气中的氧气含量测量。

• 氧中氢分析仪采用热导原理，6次方线性化拟合，精度非常高。
• 响应时间（t90）约为1秒，非常适合样气量和流量非常小的场合。而电化学原理的氧中氢分析仪的响应时间一般在30秒左右，不适合流量小的场合。
• 氧中氢分析仪稳定性非常好，一般5-6个月验证一次。而电化学原理的的仪器需要频繁标定，一般在7天左右据需要标定，非常麻烦和繁琐。
• 氧中氢分析仪热导敏感元件采用镀膜处理，可以有效防止冷凝水和微小颗粒污染，从而保护氧中氢分析仪和氢中氧分析仪。
• 通过配置，同一台分析仪可以测试不同浓度的氧中氢气含量和氢中氧气含量，真正做到一台分析仪测试多量程和多种配对气体组份浓度测量，而不需要花费更多经费购买多台分析仪仪器来测试不同气体浓度。
• 氧中氢分析仪寿命一般在8-10年；而电化学原理的分析仪寿命一般在1-2年，需要频繁更换传感器和标定，从增加了成本。从整个生命周期来看，分析仪拥有和使用成本还是低的。

氧中氢分析仪预处理单元流程图

气体预处理单元是指将待处理的气体进行一系列物理、化学或生物处理，以去除其中的杂质、水分、异味等，达到测量分析工艺要求的一种系统。该系统在工业生产中具有举足轻重的地位，能够有效地保护下游工艺分析设备，延长分析仪使用寿命，提高产品质量，降低生产成本。

氧中氢分析仪气体预处理单元组成部分：

1. 气体预处理系统通常由以下几部分组成：

2. 阻火器，防止氢气与氧气混合后，达到一定比例产生爆炸。
3. 减压阀和流量计，调节被测气体的压力和流量，一般在1bar和0.5升/分钟
   

4. 空气过滤器：去除气体中的尘埃、杂质等颗粒物，保证气体纯净度。

5. 抽气泵：将低压气体增压至工艺所需的压力，同时进行对气体的初步冷却和干燥。

6. 水汽分离器：对气体进行深度冷却，将其中的水分凝结成冰，以达到进一步净化气体的目的。

7. 干燥器，一般采用变色硅胶、分子筛或干燥管，使被测样气干燥，保护氧中氢分析仪，同时提高测量精度。