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用于氢气计量和燃气进料装置的过程微量水分分析仪

2020年10月28日

作者:Josef Kraus代表Bartec Benke GmbH

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将可再生能源的电能转化为氢气是脱碳和季节性储能的另一项关键技术。

可靠的湿度测量,符合合同限制,确保安全

聚合物电解质水电解(PEM)或碱性水电解是利用电流将水分解为氢和氧的增强原理。来自风能或太阳能等可再生能源的电力通常不符合电力的实际需求。电能转化为氢气的过程可储存,并可通过现有的天然气管道输送,在需要时可重新通电,或用作汽车或其他工业过程的燃料。目前常见的低温原理是PEM和碱性电解单元,它们通过从外部电源移除或添加电子来进行原子和离子的交换。通常几个电池组合成堆叠,生产非常纯净和干燥的氢气,这也是已经加压的。在气体调压计量站对氢气进行了氧、氮、流量和热值的痕量分析。当天然气输送到天然气管网需要额外的气体压缩时,微量湿度的分析就显得尤为重要。合同进气限制(例如:50mg /m³湿度)对于防止管道中凝结导致的操作问题(腐蚀和侵蚀)和安全风险(水塞甚至水合物形成造成的堵塞)非常重要。
适合这种应用的湿度分析仪的特点是它的可靠性,特别是在工厂按照氢气的需求负载运行的情况下。BARTEC Benke的微量水分传感器具有优越的鲁棒性,即使(不需要的和意外的)水塞也不会损坏传感器。应要求,传感器校准的可靠性由独立和认可的实验室保证和测试。
大多数工厂都是小型的,无人驾驶的,甚至位于海上平台上。必须避免定期更换传感器或进行大量维护,以保持尽可能低的操作成本。在年度检查的情况下,安装传感器与传感器缩回电枢使维护容易,快速,没有过程中断。

HYGROPHIL F是专为天然气工业的需求而设计的

水分传感器的核心元件是由二氧化硅和二氧化锆制成的光学薄膜元件。交替高低折射光学层的微孔叠加形成了一个Fabry-Pérot干涉仪,在820 nm左右的光谱范围内具有独特和可靠的反射最小值。分子对水有选择性,可以扩散到多孔的Fabry-Pérot元素中,然后根据实际水蒸气压力的比例进行反射最小值的偏移。用一个紧凑的高分辨率多色仪检测和评估光谱偏移,该多色仪与发光二极管一起位于评估单元中。由于检测到光学最小值而不是强度变化,相互连接的光纤电缆可以长达800米。评估单元处理和计算当前露点温度以及其他单位,如水蒸气压力,百万分率,mg/m³等。它提供了露点温度在当前管线压力以及不同定义的参考压力的指示。从露点温度到mg/m³的计算可根据DIN EN ISO 18453进行,该标准考虑了输入的气体成分。
多个模拟输出,MODBUS, PROFIBUS RTU和通过TCP/IP以及中继触点作为标准配置,用于与控制系统互连。

全世界数以千计的安装证明了这种测量原理的优点:

•强大的传感器结构,具有出色的长期稳定性(非常适合海上应用)
•由经认证的独立实验室进行氢气传感器验证
•易于传感器清洗,几乎不需要维护
•可带传感器回撤电枢的直线安装(快速响应和无排放)
•灵活的在线解决方案,定制的样品调节系统
•在危险区域安全操作认证(ATEX, IECEx, CSA, TR CU)

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