【技术实现步骤摘要】
一种氢气中痕量杂质的检测系统及方法
[0001]本公开涉及仪器分析
，具体涉及一种氢气中痕量杂质的检测系统及方法。
技术介绍
[0002]氢能作为二次能源，具有来源多样、终端零排、用途广泛等多重优势，而燃料电池汽车(FCV)是氢能的重要载体之一。FCV是氢气在燃料电池内部(质子交换膜PEMFC为核心组件)通过电化学催化转化释放出电能，再通过电能驱动的电动车。燃料电池汽车所用氢气与石化企业炼厂用氢气不同，其除对氢气纯度有一定要求外，还要求控制氢气中影响电池性能和寿命的痕量杂质含量。
[0003]氢气主要来源于传统的天然气重整制氢、催化重整副产氢及煤制氢等工艺，氢气在制备过程中不可避免地会带有CO、CO2、NH3、烃类、硫化物、甲醛、甲酸、惰性气体等痕量杂质，这些痕量杂质是影响燃料电池耐久性的主要因素之一。
[0004]具体地，在燃料电池用氢气中，痕量CO、甲酸、甲醛会吸附在催化剂上导致严重的催化剂中毒；CO2会稀释氢气，影响燃料电池动力总成的排气和循环鼓风机控制，高浓度的CO2还会通过反向水煤气变换反应催...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氢气中痕量杂质的检测系统，其特征在于，该检测系统包括：样品处理模块、外源气体供给模块和检测模块，所述样品处理模块包括样品供给子模块、第一三通阀和系统预处理子模块，所述外源气体供给模块包括氢气供给子模块和氮气供给子模块，所述检测模块包括红外光谱仪和气体池；所述样品供给子模块与所述系统预处理子模块分别与所述第一三通阀的任意两个开口连通，所述第一三通阀的剩余开口与所述气体池的入口连通；所述样品供给子模块用于向所述气体池中输送待测氢气，所述系统预处理子模块用于对所述检测模块进行平衡预处理；所述氢气供给子模块的出口与所述气体池的入口连通，所述氮气供给子模块的出口与所述红外光谱仪的气体入口连通；所述氢气供给子模块用于向所述气体池中输送氢气以吹扫所述气体池，所述氮气供给子模块用于向所述红外光谱仪中输送氮气以吹扫所述红外光谱仪，所述红外光谱仪用于对流经所述气体池中的所述待测氢气进行检测。2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述样品供给子模块包括依次连通的样品储存装置、样品压力控制装置和样品流量控制装置，所述样品流量控制装置的出口与所述第一三通阀的任意开口连通。3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述氢气供给子模块包括依次连通的氢气发生装置、氢气纯化装置、氢气压力控制装置和第一氢气流量控制装置，所述第一氢气流量控制装置的出口与所述气体池的入口连通；所述氮气供给子模块包括依次连通的空气压缩装置、氮气分离装置、氮气纯化装置、氮气压力控制装置和氮气流量控制装置，所述氮气流量控制装置的出口与所述红外光谱仪的气体入口连通。4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述气体池上设有温度控制装置、压力检测装置和温度检测装置；所述温度控制装置用于根据所述温度检测装置的检测结果，对所述气体池内的温度进行控制；所述压力检测装置用于检测所述气体池的出口压力。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括对照气体配制模块，所述对照气体配制模块包括标准气体储存装置、标准气体压力控制装置、标准气体流量控制子模块、第二氢气流量控制装置以及第一控制器；所述标准气体储存装置的出口与所述标准气体压力控制装置的入口连通，所述标准气体压力控制装置的出口与所述标准气体流量控制子模块的入口连通，所述第二氢气流量控制装置的入口与所述氢气供给子模块的出口连通；所述标准气体流量控制子模块的出口与所述第二氢气流量控制装置的出口通过第二三通阀的任意两个开口连通，所述第二三通阀的剩余开口与所述气体池的入口连通；所述第一控制器分别与所述标准气体流量控制子模块和所述第二氢气流量控制装置对应连接，用于基于预设的对照气体配置比例，分别对所述标准气体流量控制子模块和所述第二氢气流量控制装置的气体流量进行调节。6.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述标准气体流量控制子模块包括多个具备不同量程的标准气体流量控制装置，多个所述标准气体流量控制装置的入口并列地与所述标准气体压力控制装置的出口连通，多个所述标准气体流量控制装置的出口并列地与所述第二三通阀的任意开口连通。7.根据权利要求1～4中任意一项所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括
尾气处理模块，所述尾气处理模块包括第一氢浓度传感器、空压机、空气流量控制装置、预混装置、催化转化装置、第二氢浓度传感器、尾气排放阀和第二控...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁蕙，刘丹，徐广通，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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