Bühler Technologies GmbH

电解组件

用于气体分析的氢气成分

氢(H2)是当前能源转型讨论中的关键元素之一。它是宇宙中最常见的元素,但只以结合态存在。气态氢比空气轻约 14 倍,燃烧时不会留下残留物。H2 的高能量密度使其成为煤或天然气等化石燃料的理想替代品。

由于氢在自然界中主要以结合态存在,因此必须将其从载体中释放出来。例如,通过电解水(H2O)(如果电能来自可再生能源,则称为 "绿色 "氢气)或通过蒸汽转化或热解甲烷(CH4)(天然气的主要成分)来实现。转化产生的副产品是二氧化碳(蓝色氢气),热解产生的副产品是一氧化碳(绿色氢气)。这两种物质都可以作为原料进一步加工或储存(CCS)。

如何进行监测?

生产出来的氢气密度极低,极易挥发,因此很难运输到用户手中。气态氢可以通过管道运输,液态氢则可以用隔热罐车或槽车运输到用户处。但是,必须预计到不可忽略的波动率。此外,氢气还具有脆化材料的特性,这一点必须在所有系统组件的使用寿命和设计中加以考虑。特别是在生产 "绿色 "氢气时,生产现场不仅要确保有充足的 "绿色 "电力,还要确保有充足的优质水。

根据我们几十年来在气体分析设备和分析系统设计方面的经验,我们建议在这些应用中使用加压萃取处理系统。原则上,其结构如下: 由于在电解过程中样品气体中不会出现微粒污染,因此只需在模块的每个出口处设置简单的萃取点即可。从这些点抽取的样气由一个特殊的样气泵抽取,该泵还能抽取可能出现的冷凝液,并在轻微过压的情况下送入样气冷却器。

在计算所需流量时,必须考虑到 H2 侧氢气密度较低的情况,以便将流量节流到分析仪上游的正确水平。如果生产过程中已经有足够的压力和流量,则可以不使用泵。在冷却器中分离水分,然后将干燥的样气送入分析仪。样气中的超压可防止外来空气进入,确保测量结果无杂质。同时,过压还会迫使冷凝水通过冷凝水自动排放装置排出系统。流速和超压由合适的装置进行永久监控。从抽气点经泵头到冷凝水自动排放装置的管道均由不锈钢制成。同样的系统设计也适用于监测氧气的产生。由于 H2 波动较大,建议监测系统采用通风外壳。系统中使用的部件需要经过特殊的制造工艺。它们对 H2/O2 应用的适用性已得到部分认证。

这种系统设计最大限度地减少了处理系统中的材料混合物,提供了尽可能长的使用寿命,并保证了无杂质的测量结果。

  • 带-H2/-O2换热器的RC 1.1系列被专门设计用于高纯度氢气或氧气的应用。
    气体冷却器系列 RC 1.1 -H2/-O2
    带热交换器 -H2/-O2 的 RC 1.1 是一种压缩机采样气体冷却器,最多可连接 2 个气路,是萃取气体分析中冷却氢气 (H2) 和氧气 (O2) 不可或缺的组件,冷却能力要求很高。
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  • 带-H2/-O2换热器的TC-MIDI系列被专门设计用于高纯度氢气和氧气的应用
    气体冷凝器TC-MIDI -H2/-O2
    布勒半导体制冷片的最高性能级别,具有一个或两个气路。通过适用于冷却氢气 (H2) 和氧气 (O2) 的热交换器,可将其扩展为一个自主气体处理中心,利用各种附件监测 LEL。
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  • 带-H2/-O2换热器的TC-Standard系列被专门设计用于高纯度氢气和氧气的应用
    气体冷凝器TC-Standard -H2/-O2
    功能强大的气体冷却器,具有一个气体通道和热交换器,可优化用于氢气 (H2) 和氧气 (O2) 的监测 LEL。24 V 直流电源、115 V 或 230 V 交流电源。可直接安装多种附件。
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  • 用于在 ATEX 2 类区域内输送气体分析用样品气的泵
    取样气泵P 2.2 ATEX-H2/-O2
    这款 ATEX 气体泵流量为 400 升/小时,经过优化,适用于含水和氧气的气体,浓度高于 LEL。根据 ATEX 法规的规定,该泵可用于潜在爆炸性环境。电源 115 或 230 V AC 50/60 Hz。
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  • 用于在 ATEX 2 类区域内输送气体分析用样品气的泵
    取样气泵P 2.4 ATEX-H2/-O2
    • 用于高纯度氢气或氧气的应用
    • 用氦气对H2变体进行标准泄漏测试
    • 输送含有冷凝液的样气(泵头旋转180°)
    • 清洁标准基于EIGA Doc 33/18,不含颗粒、油脂(O2变体)
    • 经过测试的材料适用于高浓度 H2和 O2
    • 所有与与介质接触的塑料均通过BAM测试(O2变体)
    • 在符合VDA第19.1卷(O2变体)的受控清洁条件下生产
    • 标准P2.x ATEX样气泵的所有优点

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  • 用于在 ATEX 2 类区域内输送气体分析用样品气的泵
    取样气泵P 2.72 ATEX-H2/-O2
    这款 ATEX 气体泵流量为 700 升/小时,专门针对水和氧气含量高于 LEL 的气体进行了优化。根据 ATEX 法规的规定,该泵可用于潜在爆炸性环境。电源 115 或 230 V AC 50/60 Hz。
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  • 用于在 ATEX 2 类区域内输送气体分析用样品气的泵
    取样气泵P 2.74 ATEX-H2/-O2
    这种 ATEX 气体泵具有 P2.72 的性能数据和一个额外的中间法兰。针对水和氧气含量高于 LEL 的气体进行了优化。根据 ATEX 法规的规定,该产品可用于潜在爆炸性环境。电源 115 或 230 V AC 50/60 Hz。
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  • 疏水罐被设计安装于气体分析系统中。它适用于排出封闭气体系统中的冷凝物。
    蒸汽疏水阀 11 LD V 38 (-O2)
    用于在氧气和氢气含量高于 LEL 的情况下可靠地去除冷凝水。根据 EIGA Doc 33/18 清洁的 O2 变体不含颗粒、油脂。
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  • 连接元件根据ASTM-G93进行清洁,以确保它 们无颗粒、油和油脂。
    不锈钢管件 (-O2)
    根据 ASTM-G93 氧气应用 C 级标准程序进行特殊清洗,适用于高纯度氧气应用。这些材料已通过高浓度氧气适用性测试。有英制和公制尺寸的各种螺纹和管道可供选择。
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