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氢气分析仪(热导,ATEX / IECEx)

2024-06-11      203

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氢气分析仪

描述

这款百分比级(%)热导式氢气(H2)分析仪基于氢气与其他气体相比具有极高导热率这一独特物理原理。它采用高稳定性且无损耗的热导检测器(TCD),可在 0% 至 100% 的量程范围内提供快速响应的浓度读数。该款坚固耐用的分析仪广泛应用于发电厂氢冷发电机组的吹扫与纯度监测、水电解(绿氢)设施、冶金热处理保护气氛(H2/N2 混合气)以及化工合成回路,是保障氢气安全与提升工艺效率的关键设备。


原理

当样气进入热导池时,薄膜上方的一个热敏电阻用于维持恒定温度。由此,薄膜的上方和下方形成了一个微小腔体,待测气体可扩散进入其中。系统通过加热来补偿因样气热传导而产生的热损失,而维持薄膜恒温所需的功率即反映了待测气体的热导率。


用领域

• 绿氢与水电解

  • 氢气产品纯度验证:在氢气进入干燥或压缩工序之前,在线认证电解槽堆出口的氢气纯度(范围为 95% 至 100%)。

  • 氧中氢安全联锁:监测氧气流中氢气渗透的微量百分比(氧气中氢气含量 0% 至 4%),以防止达到爆炸下限(LEL)。

• 发电(氢冷发电机)

  • 三阶段气体置换监测:在发电机维护周期内提供关键监测:即空气置换为二氧化碳(空气→CO2),随后二氧化碳置换为氢气(CO2→H2),以及反向置换过程。此举可防止涡轮机壳体内形成爆炸性氢氧混合气体。

  • 涡轮机冷却氢气纯度维护:在发电机运行期间,持续在线监测内部氢气纯度(通常保持在 >95% 至 99%)。纯度下降会增加气体摩擦(风阻损耗),从而降低涡轮机效率并导致过热。

• 冶金与金属热处理

  • 光亮退火保护气氛:精确监测用于钢、铜或黄铜的连续退火炉内氮氢(N2/H2)混合气体中的氢气百分比(通常氢气含量在 5% 至 75% 之间)。这能确保还原性气氛,防止金属氧化并保证表面光亮。

  • 罩式退火炉控制:在 100% 纯氢退火工艺中精确控制氢气含量,以优化传热速率和钢卷的机械性能。

• 化工生产与合成回路

  • 氨合成反应器进料:连续测量进料气中氢氮(H2:N2)的化学计量比(理想比例为 3:1),以最大化氨转化效率并防止催化剂损坏。

  • 炼油加氢裂化循环气:跟踪加氢处理装置内高压循环气流中的氢气消耗与浓度,以便管理催化剂的使用寿命。


优势

用于温湿度补偿的 MZD VaporSense™ 技术

如果没有适当的水分补偿,气流中的水蒸气会显著影响基于热导率的氢气测量,导致氢气读数误差在正常湿度条件下通常为 1-5 vol% H₂,在高饱和度、温度波动或部分冷凝等恶劣条件下,读数误差会超过 ±10%。氢气浓度在 4 到 77 vol.% 之间会产生爆炸性气体混合物。因此,在绿色氢气生产过程中,消除和校正基于催化燃烧、基于金属氧化物半导体和基于热导率的氢传感器中的湿度影响非常重要。

我们新款导热式氢气分析仪采用了 MZD VaporSense™ 技术,该技术利用混合补偿算法,动态校正湿度和温度对导热传感器的影响,从而为绿氢应用提供准确、稳定且可靠的氢气测量。


测量组分及量程

• H2:        0 ~ 1% ~ 100%


详细介绍请参见氢气分析仪



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