WikiDer > Чистота водорода

Hydrogen purity

Чистота водорода или качество водорода - это термин для описания отсутствия примесей в водород как топливный газ. Требования к чистоте зависят от области применения, например H2 ЛЕД может выдерживать низкую чистоту водорода, когда водородный топливный элемент требует высокой чистоты водорода для предотвращения отравление катализатором.[1]

Требования к чистоте водорода для топливных элементов

В первом поколении топливные элементы катализаторы подобно палладий, рутений и платина используются в сочетании с производство водорода от углеводородов, что приводит к снижению производительности.

Отравление катализатора, вызванное некоторыми примесями, такими как монооксид углерода, муравьиная кислота, или же формальдегид может быть обращен потоком водорода высокой чистоты. Наличие других примесей, таких как сера, может привести к необратимой деградации топливных элементов.[2]. Тип примесей и их уровень зависит от H2 производственный процесс (например, паровой риформинг метана, электролиз), но примеси также могут быть внесены в результате транспортировки, очистки заправочной станции, утечек или технического обслуживания.

В Европе Директива 2014/94 / ЕС[3] о развертывании инфраструктуры альтернативных видов топлива заявляет, что чистота водорода, подаваемого в пунктах заправки водородом, должна соответствовать техническим спецификациям, включенным в стандарт ISO 14687-2. ISO 14687-2 [4] определяет максимальные уровни примесей для частиц и нескольких газообразных примесей. Для многих соединений предельные значения очень низкие, включая общую серу (4 нмоль / моль) или монооксид углерода (200 нмоль / моль). Наименее строгие ограничения установлены для гелия (300 мкмоль / моль) и общего азота / аргона (300 мкмоль / моль). Сумма примесей не должна превышать 300 мкмоль / моль (например, H2 чистота 99,97%).

Аналитические методы анализа чистоты водорода

Поскольку предельные значения для многих примесей очень низкие, это предъявляет строгие требования к чувствительности аналитических методов. Кроме того, высокая реакционная способность некоторых примесей требует использования должным образом пассивированных систем отбора проб и анализа. Комбинация различных инструментов (например, газовая хроматография, инфракрасная спектроскопия и масс-спектроскопия) теперь необходима для охвата всех компонентов, перечисленных в ISO 14687-2. В настоящее время ряд исследовательских усилий направлен на решение существующих проблем с упором на новые многокомпонентные аналитические методы, оценки риска для ограничения количества анализируемых примесей (например, с использованием информации из H2 производственного процесса) и заложить метрологический фундамент для H2 анализ чистоты ([5],[6],[7]).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ 2007-DOE-Качество водородного топлива
  2. ^ X. Cheng, Z. Shi, N. Glass, L. Zhang, J. Zhang, D. Song, Z.-S. Лю, Х. Ван и Дж. Шен (2007). «Обзор загрязнения водородных топливных элементов PEM: воздействия, механизмы и смягчение». Журнал источников энергии. 165 (2): 739–756. Дои:10.1016 / j.jpowsour.2006.12.012.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  3. ^ «Директива 2014/94 / ЕС по использованию структуры альтернативных видов топлива». Получено 15 августа 2018.
  4. ^ «ISO 14687-2: 2012». Получено 15 августа 2018.
  5. ^ «Водородный проект ЭМПИР». Получено 15 августа 2018.
  6. ^ «Мастерская Гикора» (PDF). Получено 15 августа 2018.
  7. ^ «Оценка риска примесей ISO 14687-2». Получено 15 августа 2018.

внешняя ссылка