Como a maior parte do hidrogênio é gerada por meio da reforma do metano a vapor, não é de surpreender que a umidade seja um dos principais contaminantes.
A reforma a vapor divide o metano em uma mistura de hidrogênio e dióxido de carbono. A absorção por oscilação de pressão é usada para remover a maior parte do CO2, mas não é um processo perfeito e as possíveis impurezas que permanecem incluem traços de metano, dióxido de carbono e outros hidrocarbonetos.
O hidrogênio produzido por eletrólise da água, embora mais limpo, ainda não é puro. Além da presença de umidade, os contaminantes típicos incluem gases residuais, como oxigênio, nitrogênio e argônio.
Quer saber mais detalhes sobre esses processos? Leia a nota de aplicação completa da LDetek Medição de traços de impurezas em hidrogênio UHP para células de combustível
Este diagrama simplificado do processo indica os principais pontos de medição no processo de reforma do metano a vapor.
A primeira etapa do processo é converter o gás natural em syngas (uma mistura de hidrogênio e dióxido de carbono). Como a composição do gás natural varia, o primeiro ponto de medição é analisar a composição do syngas com um cromatógrafo a gás configurado para medir seletivamente o sulfeto de hidrogênio e o sulfeto de carbonila com baixo teor de ppm/ppb em uma mistura de gás de fundo de hidrogênio, dióxido de carbono e monóxido de carbono.
Os enxofres são pegajosos, de modo que as colunas usadas devem ser revestidas com sulfinert - isso permite a medição de traços de enxofre até os níveis baixos de ppm/ppb.
Recomendamos o LDetek MultiDetek3 Gas Chromatograph, usando o PlasmaDetek2 detector. É possível instalar o instrumento diretamente na área de risco com o MultiDetek2 EX modelo. Ele é certificado como à prova de explosão.
Após o PSA, um analisador de condutividade térmica ajustado para a faixa de 90-100% mede a pureza do hidrogênio.
Para hidrogênio com até 99,9% de pureza, recomendamos o Michell XTC601 para essa aplicação. Ele é certificado como à prova de explosão para uso direto na zona de risco e ocupa pouco espaço para facilitar a instalação.
Para hidrogênio UHP, com 99,99% de pureza ou mais, recomendamos oLDetek MultiDetek3 com um detector de condutividade térmica (TCD) ajustado para a faixa de 99 a 100% de O2.
Um ponto de medição final confirma a qualidade do hidrogênio produzido para determinar os níveis de impurezas individuais, incluindo a umidade.
Recomendamos o sistema LDetek HyDetek. Essa é uma solução completa desenvolvida especificamente para a produção de hidrogênio. Usando uma combinação de detector de emissão de plasma, condutividade térmica e sensores de microbalança de cristal de quartzo, ele monitora todos os possíveis contaminantes no hidrogênio.
Estes incluem: N2, Ar, He, O2, CH4, CO, CO2, NMHC, enxofre, formaldeído, amônia, ácido fórmico halogenado e H2O.
Este diagrama simplificado mostra os principais pontos de medição de impurezas e pureza do hidrogênio na eletrólise da água.
Para uma solução completa, recomendamos o LDetek HyDetek System. O hidrogênio puro é medido usando o detector TCD, configurado para a faixa de 99-100%.
As impurezas de traços, como argônio, oxigênio e nitrogênio em níveis sub-ppb, são medidas usando um PED. As medições de traços de umidade são feitas com um sensor de umidade de microbalança de cristal de quartzo.
Alternativamente, para a produção de hidrogênio não-UHP, uma combinação de Michell XTC601 Binary Gas Analyzer e o Easidew PRO I.S Dew-Point Transmitter podem ser usados para medir a pureza do hidrogênio e o traço de umidade, respectivamente. Essa é uma combinação eficaz quando a pureza de 99,9% é aceitável e é necessária uma solução mais econômica.
Veja nossa linha completa de Gas Chromatographs e Hydrogen and Binary Gas Analyzers aqui.
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