Verunreinigungsanalysatoren in Wasserstoff werden verwendet, um verschiedene Verunreinigungskomponenten in Wasserstoff zu erkennen, um sicherzustellen, dass die Reinheit des Wasserstoffgases den Standards für industrielle Anwendungen entspricht. Zu den Verunreinigungen können Wasser, Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickstoff, Helium usw. gehören. Häufige Methoden zur Analyse von Verunreinigungen in Wasserstoff umfassen:
Gaschromatographie (GC)
Prinzip: Die Gaschromatographie ist eine häufig verwendete Gasanalyse-Technik, die verschiedene Verteilungskoeffizienten des Gases verwendet, um die einzelnen Komponenten in der Gasprobe zu trennen.
Anwendung: Geeignet für die Erkennung von Verunreinigungen wie Sauerstoff, Methan, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid in Wasserstoff.
Vorteile: hohe Empfindlichkeit, gute Auflösung und quantitative Analyse einer Vielzahl von Gasbestandteilen.
Nachteile: Der Betrieb ist relativ komplex und erfordert regelmäßige Wartung.
Wärmeleitpoolmethode (TCD)
Prinzip: Die Methode der Wärmeleitfähigkeit basiert auf den Differenzen in der Wärmeleitfähigkeit verschiedener Gase, um die Konzentration verschiedener Komponenten in der Gasprobe zu erkennen.
Anwendung: Wird weit verbreitet zur Prüfung von Feuchtigkeit, Stickstoff und Sauerstoff in Wasserstoff, insbesondere für die Prüfung von niedrigen Konzentrationen von Verunreinigungen.
Vorteile: Einfache Ausrüstung, niedrige Kosten, Echtzeit-Online-Überwachung, geeignet für den Einsatz in der Massenproduktion.
Nachteile: Niedrige Empfindlichkeit für bestimmte Gase wie Helium, Wasserstoff usw.
Infrarot-Absorptionsmethode (NDIR)
Prinzip: Auf der Grundlage der Absorptionseigenschaften verschiedener Gase für bestimmte Infrarotwellenlängenlicht wird die Konzentration des Gases durch Messung der Absorption analysiert.
Anwendung: häufig verwendet, um Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und andere Gase in Wasserstoff zu erkennen.
Vorteile: Schnelle Analyse, hohe Empfindlichkeit und für die Online-Überwachung geeignet.
Nachteile: Sie können nur bestimmte Gase erkennen und erfordern eine genauere Kalibrierung.
4. Wasserstoffsensoren
Prinzip: Mit Hilfe der elektrochemischen oder Halbleitereigenschaften von Wasserstoff werden elektrische Signale erzeugt, um die Wasserstoffkonzentration durch die Reaktion von Wasserstoff mit der Sensoroberfläche zu messen.
Anwendung: Hauptsächlich zur Messung der Wasserstoffkonzentration und zur Prüfung von Verunreinigungen, geeignet für die Produktion und Lagerung von Wasserstoff.
Vorteile: hohe Empfindlichkeit, schnelle Reaktionszeit und einfache Geräte für den Einsatz vor Ort.
Nachteile: Der Sensor kann von Umweltfaktoren wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst werden.
Massenspektrometrie (MS)
Prinzip: Die Massenspektrometrie ermöglicht die genaue Messung von Verunreinigungen in Wasserstoff-Proben, indem Gasmoleküle ionisiert und anhand des Masse-Ladungsverhältnisses der Ionen analysiert werden.
Anwendung: Geeignet für die Analyse von Wasserstoff-Verunreinigungen mit hoher Genauigkeit und hoher Empfindlichkeit, um Verunreinigungen in extrem niedrigen Konzentrationen einschließlich Helium, Stickstoff usw. zu erkennen.
Vorteile: Die hohe Empfindlichkeit, die Fähigkeit, eine Vielzahl von Gasverschmutzungen zu analysieren, eignet sich für wissenschaftliche Forschung und anspruchsvolle industrielle Anwendungen.
Nachteile: Die Ausrüstung ist teuer und der Betrieb kompliziert.
6. Elektrochemische Analyse
Prinzip: Stromsignale werden durch chemische Reaktionen auf der Elektrodenoberfläche erzeugt und Verunreinigungen wie Sauerstoff, Kohlenmonoxid und andere in Wasserstoff durch Messungen der Veränderungen des Signals analysiert.
Anwendung: Geeignet für die Detektion von Verunreinigungen wie Sauerstoff und Kohlendioxid in Wasserstoff.
Vorteile: Einfache Ausrüstung, niedrige Kosten, einfache Bedienung, geeignet für den tragbaren Gebrauch.
Nachteile: Empfindlichkeit und Selektivität können geringer sein und die Elektroden müssen regelmäßig ersetzt werden.
Fourier-Transformationsinfrarotspektrometrie (FTIR)
Prinzip: Signale aus dem Infrarotspektrum werden durch Fourier-Transformation in leicht analysierbare Daten umgewandelt, um die Gaszusammensetzung zu identifizieren und quantitativ zu analysieren.
Anwendung: Geeignet für eine Vielzahl von Verunreinigungsgasen in Wasserstoff, einschließlich Wasser, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid usw.
Vorteile: hohe Auflösung und gleichzeitige Erkennung mehrerer Gasbestandteile.
Nachteile: Die Ausrüstung ist teurer und erfordert einen komplexeren Betrieb.
Zusammenfassung:
Verschiedene Verunreinigungsanalysemethoden haben unterschiedliche Vorteile und Nachteile und Anwendungsbereiche. Bei der Auswahl eines Wasserstoff-Verunreinigungsanalysators muss die am besten geeignete Prüftechnik basierend auf den Anforderungen der praktischen Anwendung (z. B. Genauigkeit, Echtzeitüberwachung, Kosten usw.) ausgewählt werden. Für Anwendungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen sind Massenspektrometrie und Gaschromatographie die häufigste Wahl; Für die allgemeine industrielle Überwachung werden die Wärmeleitpoolmethoden und elektrochemische Sensoren häufiger verwendet.