Wichtige Messungen für die Reinigung
Für eine erfolgreiche Wasserstoffreinigung müssen mehrere kritische Parameter gemessen und kontrolliert werden:
1. Überwachung der Wasserstoffreinheit:
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Die kontinuierliche Überwachung der Wasserstoffreinheit stellt sicher, dass die gewünschte Qualität erreicht wird, sei es für industrielle Prozesse oder hochreine Anwendungen wie Brennstoffzellen. Dies hilft den Betreibern, die Effizienz aufrechtzuerhalten und durch Verunreinigungen verursachte Störungen zu vermeiden.
2. Entfernung von Feuchtigkeit (Wasserdampf):
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Zu viel Feuchtigkeit im Wasserstoff kann zu Korrosion an Rohren und Speichertanks führen und die Leistung von Brennstoffzellen beeinträchtigen. Es ist unerlässlich, den Feuchtigkeitsgehalt zu messen und zu kontrollieren, um die langfristige Zuverlässigkeit und Effizienz des Systems zu gewährleisten.
3. Sauerstoffentfernung:
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Selbst Spuren von Sauerstoff in Wasserstoff können zu entzündlichen oder explosiven Bedingungen führen. In Brennstoffzellen kann eine Sauerstoffkontamination auch zu Schäden an Komponenten und einer geringeren Effizienz führen, sodass die Entfernung und Überwachung von Sauerstoff sowohl für die Sicherheit als auch für die Leistung von entscheidender Bedeutung ist.
4. Entfernung von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid:
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Diese Verunreinigungen können Katalysatoren vergiften, insbesondere bei Brennstoffzellenanwendungen, und so die Effizienz und Langlebigkeit verringern. Die Überwachung der Kohlenmonoxid- (CO) und Kohlendioxidwerte (CO2) ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass sie auf akzeptable Grenzwerte reduziert werden, die oft im Bereich von Teilen pro Million (ppm) liegen.
Purification Technologies
Die gängigste Reinigungstechnologie ist die Druckwechseladsorption (PSA), die häufig für größere Anwendungen eingesetzt wird, wie z. B. Dampf-Methan-Reformierung (SMR) und entfernt mehrere Komponenten oder kann auch für einzelne Komponenten wie Wasser (Feuchtigkeit) verwendet werden; Trocknerbetten verwenden Molekularsiebmaterialien in Reaktoren mit alternierenden Schüttbett- und Festbettkonfigurationen mit einer Zwischenregenerationsstufe und sind oft wirtschaftlicher für kleinere Mengen. Während die oben genannten Reinigungsmethoden in Chargen oder durch zyklische Prozesse durchgeführt werden, arbeiten Membran- und Katalysatorsysteme in der Regel kontinuierlich in einem einzigen Durchgang, bis sie ausgetauscht werden müssen.
Zyklische Prozesse stellen unterschiedliche Anforderungen an die Gasentnahme. Die Messstrategie des Anwenders basiert nicht nur auf der gewählten Messtechnik und den erforderlichen Spezifikationen, sondern auch auf den spezifischen Betriebsbedingungen des Reinigungssystems. Messungen können bei Leitungs- oder Atmosphärendruck durchgeführt werden, wobei der genaue Messpunkt oder die Entnahme die Reaktionszeit und Genauigkeit bestimmen. Das richtige Probenahmesystem muss verwendet werden, um Betriebsstörungen zu bewältigen, insbesondere bei Messungen im Spurenbereich.
Welche Arten von Analysegeräten werden für die Wasserstoffreinigung verwendet?
Die Reinigung ist ein entscheidender Schritt bei der Wasserstoffproduktion, um sicherzustellen, dass der Wasserstoff die erforderlichen Reinheitsstandards für die beabsichtigte Anwendung erfüllt. Die effektive Messung und Entfernung von Verunreinigungen wie Kohlenmonoxid, Feuchtigkeit und Sauerstoff ist der Schlüssel zur Gewährleistung der Sicherheit, Langlebigkeit des Systems und Effizienz nachgelagerter Prozesse. Durch den Einsatz fortschrittlicher Analyse- und Überwachungslösungen können Wasserstoffproduzenten hochwertigen, reinen Wasserstoff für eine Reihe von Industrie- und Energieanwendungen liefern.
