[发明专利]一种代偿式氢气纯度检测系统与检测方法

说明书

本发明涉及氢气纯度检测技术领域，具体为一种代偿式氢气纯度检测系统与检测方法，该系统中的配气模块与实验池连接，数据分析模块与电极表征设备连接；所述实验池设置有两个独立的腔室，每个腔室中设置有一个膜电极；所述数据分析模块包括反演软件。毒化过后的膜状电极利用定量表征中毒电极表面官能团的相对含量反推氢气中杂质含量，在使用前快速判断待测氢气纯度是否符合标准且为下一步氢气纯化提供可靠的参考数据，实现含杂质氢气的及时纯化。

技术领域

本发明涉及氢气纯度检测技术领域，具体为一种代偿式氢气纯度检测系统与检测方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

氢能作为极具发展潜力的绿色能源，零排放、零污染，必将在国内的大气污染治理、节能减排和能源转型升级方面发挥重要作用。我国是产氢气大国，氢气年产量超过2000万吨，但工业氢氢气纯度普遍在99.9％。而燃料电池用氢对敏感杂质如氢气中硫、氯、一氧化碳等含量要求更严格，杂质含量超标对电池寿命影响巨大。因而需进一步研究杂质检测技术，成体量的对给燃料电池供气的储备氢气在中游储气段提前检测，使下游供气段供给给氢燃料电池的氢气品质达到使用要求。

现今的氢气纯度检测方法主要将收集的氢气通过各类检测设备，利用GC-DID+TCD双路以检测N₂/AR/CO/CO₂/He；利用电化学方法检测O₂；利用光腔衰荡方法检测残余的水蒸气；利用SCD检测器检测残余硫化物；痕量有机物与氨气采用红外原理检测。但是，发明人发现现今检测氢气中杂质的方法十分繁琐，需要借助不同的检测设备分别对不同杂质物种进行检测，并且对设备的要求极高，不仅所需成本高，也会消耗大量的检测分析时间。随着氢能的逐渐发展与社会对能源需求的不断提升，寻找出一种简单有效的氢气检测方法尤为重要。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本公开提供了一种代偿式氢气纯度检测系统与检测方法，毒化过后的膜状电极利用定量表征中毒电极表面官能团的相对含量反推氢气中杂质含量，在使用前快速判断待测氢气纯度是否符合标准且为下一步氢气纯化提供可靠的参考数据，实现含杂质氢气的及时纯化。

具体地，本公开的技术方案如下所述：

在本公开的第一方面，一种代偿式氢气纯度检测系统，该系统中的配气模块与实验池连接，数据分析模块与电极表征设备连接；所述实验池设置有两个独立的腔室，每个腔室中设置有一个膜电极；所述数据分析模块包括反演软件。

在本公开的第二方面，一种代偿式氢气纯度检测方法，包括：配气模块将定量的待测氢气、高纯氢气通入各自气路，以“毒化”实验池中的膜电极；利用电极表征设备和数据分析模块对中毒电极表面官能团进行检测，反推待测氢气中痕量杂质的含量。

在本公开的第三方面，一种代偿式氢气纯度检测系统和/或一种代偿式氢气纯度检测方法在氢气纯度检测中的应用。

本公开中的一个或多个技术方案具有如下有益效果：

(1)、本公开提供的代偿式氢气检测系统，适用于氢气纯度介于98％-99.9999％的情况，所需测试电极面积较小，节省材料；且测试后的电极可再生后再利用，绿色环保。

(2)、该检测系统可以取代现有繁琐的测试联用设备，采用红外与核磁方法对测试后中毒电极表面官能团进行检测，反推样本氢气中的痕量杂质含量，精度较高。

(3)、测试流程简便，只需要通入定量的高纯氢气与待测氢气与电极发生“毒化”过程，即完成测试，能够定量测试评估电极中毒情况，实现含杂质氢气的及时纯化。

附图说明